第三章：GPU通用计算发展与细节

    ● 第三章：GPU通用计算发展与细节

    从世界上第一款GPU横空出世到今天，显卡已经走过了10年历史。GPU在这10年演变过程中，我们看到GPU从最初帮助CPU分担几何吞吐量，到Shader单元初具规模，然后出现Shader单元可编程性，到今天GPU通用计算领域蓬勃发展这一清晰轨迹。

    这10年包含了无数设计者艰辛努力的成果，GPU也用自己的发展速度创造了半导体行业的奇迹，而GPU当今成就的见证者，正是我们的无数硬件玩家和游戏爱好者。我们可以肯定以GPU诞生初期的设计定位和市场需求，没有人敢相信今天GPU能走上通用计算这条道路，正所谓无心插柳柳成荫。

    站在今天回看GPU通用计算历史，是GeForce2首开了GPU通用计算的先河，凭借其强大的多纹理处理性能，结合纹理环境参数和纹理函数可以实现一些很灵活的应用。GeForce2当时首先被用于求解数学上的扩散方程，成为GPU通用计算的最早应用。

Folding@home项目提供对ATI GPU产品支持

    对GPU通用计算进行深入研究从2003年开始，并提出了GPGPU概念，前一个GP则表示通用目的（General Purpose），所以GPGPU一般也被称为通用图形处理器或通用GPU。随着GPU Shader单元计算能力的不断增长，一场GPU革命的时机也成熟了。

    2005年，ATI改进型架构R580仅仅在晶体管数量只增加20%的情况下提供了相对R520 200%的Pixel Shader性能增长。其代表产品RADEON X1900XTX的FP32计算能力总共会是426.4 GFLOPS——R580因此得名“3:1黄金架构”。2006年，Folding@Home项目首先宣布提供对ATI Radeon X1900产品的支持。在显卡加入Folding@Home项目后，科研进展速度被成倍提升，人们第一次感受到了GPU的运算威力。

ATI Stream系列产品发展历史

    在经历了R600的失落之后，2007年末新发布的代号RV670的Radeon HD 3000让我们看到了ATI的愿景和希望。这一代产品添加了双精度浮点能力支持，同时基于统一渲染架构的ATI Firestream 9000系列产品问世，用更小的集成度换取更高的浮点吞吐量已经成为ATI追求的目标，并行计算Firestream产品得到了硬件基础性支撑，编程环境和编译器优化稳步进行。