Directx11教程(14) D3D11管线

Posted 2020-06-12

下面我们来了解一些GPU memory的知识，主要参考资料：http://fgiesen.wordpress.com/0211/07/02/a-trip-through-the-graphics-pipeline-2011-part-2

      现在gpu上常用的video memory是GDDR5，和主机上常用的内存ddr3比起来，它具有带宽高，时延长的特点。    DRAM芯片通常被组织成2维grid的形式，每个交叉点都是由一个晶体管和电容组成，每个交叉点表示memory一个地址位。比如1G GDDR5显存，它被组织32个GDDR5 块：

每个32M的block，包括4个bank 分组，每个bank分组包括16个(或者32)bank。

每个bank由一个2维grid的DRAM芯片组成：

    行地址是A0-A11,共4k,列地址A0-A5,共64，所以一个bank内space是256k

    通常DRAM是按照行读写的，所以我们要得到好的读写效率，最好一次把一行数据读完。GDDR5的Pagesize通常是2k。

【注：上面对DRAM的理解有些错误，正在学习DRAM的知识，请参考另一篇日志，老狼：2012-11-13:http://www.cnblogs.com/mikewolf2002/archive/2012/11/13/2768804.html】

   下面我们看下memory 如何与GPU和 host连接，了解video memory的工作flow：

       GPU中一些快速的client，比如Depth block，color block，texture block等都是直接和MC连接，而一些数据量不是很大的block，比如command processor(CP)要经过hub，然后再到传到相应的MC(Memory controller)。

     在hub中，也许有VM L2, 会进行一些page table的查找，之后请求被路由到相应的MC，MC中主要包括client interface, VM L1, arb等模块。Client infterface会和不同的client打交道，然后把它们传递到VM L1,进行page table的查找，最后进过ARB仲裁，进入到相应的GDDR中。GPU的MC通常都是32bit的，而DDR3的MC通常是64位，我们可以通过下面公式计算得到gpu的memory带宽：mclk * datarate* channelwidth*channel number/8/1000, 简化即为：mclk*4*32*channel number/8/1000, 假设显卡有12 个mc channel，则memory带宽为：1375*4*12*32/8/1000=264GB/s

      其它的一些PCIE设备和主机，都是通过PCIE总线，然后进入MMU(内存管理单元)，再进入hub，这儿MMU是一个总称，在不同实现中，可能MMU包括很多block。

    GPU和主机以及其它设备的交互都是通过PCIE总线进行的，GPU和主机之间通常使用PCIE2.0 16 lane(最新的显卡使用PCIE3.0), 上行、下行都达到了8GB/s,其它慢速设备，比如display可能只需要4lane就够了。

PCIE的详细介绍见：http://www.cnblogs.com/mikewolf2002/archive/2012/03/20/2408389.html