dlaczego połączenia losowe są drogie?

Graficzne interfejsy API, takie jak Direct3D, tłumaczą wywołania na poziomie API na polecenia niezależne od urządzeń i ustawiają je w kolejce w buforze. Spłukiwanie tego bufora, aby wykonać rzeczywistą pracę, jest kosztowne - zarówno dlatego, że oznacza to, że rzeczywista praca jest teraz wykonywana, jak i dlatego, że może spowodować przejście z trybu użytkownika do trybu jądra na chipie( i z powrotem), co nie jest takie tanie.

Dopóki bufor nie zostanie spłukany, GPU może wykonywać pewne prace przygotowawcze równolegle z procesorem, o ile procesor nie wykonaj żądanie blokowania (takie jak mapowanie danych z powrotem do procesora). Ale GPU nie będzie-i nie może-przygotować wszystkiego, dopóki nie będzie musiał faktycznie rysować. Tylko dlatego, że niektóre dane wierzchołków lub tekstur są na karcie, nie oznacza to, że są jeszcze odpowiednio ułożone i mogą nie być układane, dopóki nie zostaną ustawione układy wierzchołków lub shadery są powiązane, itd. Większość rzeczywistej pracy dzieje się podczas polecenia flush I draw call.

DirectX SDK posiada sekcję dotyczącą dokładnego profilowania D3D wydajność , która, choć nie jest bezpośrednio związana z twoim pytaniem, może dostarczyć wskazówek, co jest i nie jest drogie i (w niektórych przypadkach) dlaczego.

Bardziej istotne jest ten post na blogu (oraz posty następcze tutaj i tutaj ), które zapewniają dobry przegląd logicznego, niskiego poziomu procesu operacyjnego GPU.

Ale zasadniczo (aby spróbować odpowiedzieć bezpośrednio na twoje pytania), powodem, dla którego połączenia są drogie, nie jest to, że jest koniecznie dużo danych do przeniesienia, ale raczej, że istnieje duża praca poza po prostu wysyłanie danych przez magistralę, która jest odroczona do czasu opróżnienia bufora poleceń.

Krótka odpowiedź: sterownik buforuje część lub całość rzeczywistej pracy, dopóki nie zadzwonisz do draw. Pojawi się to jako stosunkowo przewidywalna ilość czasu spędzonego w wywołaniu losowania, w zależności od tego, jak bardzo stan się zmienił.

Robi się to z kilku powodów:

• aby uniknąć niepotrzebnej pracy: jeśli (niepotrzebnie) ustawisz ten sam stan wiele razy przed rysowaniem, możesz uniknąć kosztownej pracy za każdym razem, gdy to nastąpi. To faktycznie staje się dość częstym zjawiskiem w duża baza kodowa, powiedzmy silnik gry produkcyjnej.
• aby móc pogodzić to, co wewnętrznie są współzależnymi Stanami, zamiast przetwarzać je natychmiast z niekompletną informacją

Alternatywna odpowiedź (y):

• bufor używany przez sterownik do przechowywania poleceń renderowania jest pełny, a aplikacja skutecznie czeka na procesor GPU do przetworzenia niektórych wcześniejszych prac. To zazwyczaj pojawi się jako bardzo duże kawałki czasu blokowania w losowe losowanie połączenia w ciągu rama.
• osiągnięto liczbę ramek, które sterownik może buforować, a aplikacja czeka na procesor GPU, aby przetworzyć jedną z nich. Zazwyczaj pojawia się to jako blokada dużej części czasu w pierwszym wywołaniu losowania w obrębie klatki lub na obecnym na końcu poprzedniej klatki.