GPU的历史:从固定管线到可编程管线再到通用计算平台
开始的时候GPU不能编程,也叫固定管线的,就是把数据按照固定的通路走完。
和CPU同样作为计算处理器,顺理成章就出来了可编程的GPU,但是那时候想在GPU上编程可不是容易的事,你只能使用GPU汇编来写GPU程序,GPU汇编?听起来就是很高级的玩意儿,所以那时使用GPU绘制很多特殊效果的技能只掌握在少数图形工程师身上,这种方式叫可编程管线。
很快这种桎桍被打破,GPU上的高级编程语言诞生,在当时更先进的一些显卡上(记忆中应该是3代显卡开始吧),像C一样的高级语言可以使程序员更加容易的往GPU写代码,这些语言代表有nvidia和微软一起创作的CG,微软的HLSL,openGl的GLSL等等,现在它们也通常被称为高级着色语言(Shading Language),这些shader目前已经被广泛应用于我们的各种游戏中。
在使用shading language的过程中,一些科研人员发现很多非图形计算的问题(如数学、物理领域的并行计算)可以伪装成图形问题利用Shading Language实现在GPU上计算,而这结果是在CPU上跑速度的N倍,人们又有了新的想法,想着利用GPU这种性能去解决所有大量并行计算的问题(不只图形领域),这也叫做通用处理的GPU(GPGPU),很多人尝试这样做了,一段时间很多论文在写怎样怎样利用GPU算了哪个东东。。。但是这种工作都是伪装成图形处理的形式做的,还没有一种天然的语言来让我们在GPU上做通用计算。这时又是NVIDIA带来了革新,09年前后推出的CUDA架构,可以让开发者在他们的显卡上用高级语言编写通用计算程序,一时CUDA热了起来,直到现在N卡都印着大大的CUDA logo,不过它的局限就是硬件的限制。
OpenCL则突破了硬件的壁垒,试图在所有支持的硬件上搭建起通用计算的协同平台,不管你是cpu还是gpu通通一视同仁,都能进行计算,可以说OpenCL的意义在于模糊了主板上那两种重要处理器的界限,并使在GPU上跑代码变得更容易。