抢占式多线程管理

　　我们画面中的每一个像素在程序中都会对应一个线程，以2560X1600分辨率为例，假设一帧画面中平均每一个像素会被处理一次，那么这一帧画面也就对应了4096000个线程。像素的处理繁简不一，有些可能只需要简单的加减1甚至0，而有些则可能需要完成复杂的如大数位浮点MUL之类的运算和操作。如果要达到流畅画面所需要的每秒60帧，整个GPU在1秒钟之内所要面对的线程数将轻松超过2亿个，如果再算上其他操作所需要占有的线程，则线程总数将更加庞大。这种情况下，如何管理好线程队列就成了保证整个GPU效率的关键。

复杂画面的像素线程更多

　　常见的多线程管理有协作式多线程，单级抢占式多线程以及多级队列式多线程等。由于Barts、Cayman甚至整个AMD图形构架均采用VLIW形式的SIMD吞吐结构，整个VLIW CORE一直都是一个整体，因此只能采用更加有利于吞吐的单级抢占式多线程管理。

抢占式多线程管理

　　单级抢占式多线程管理与其他线程管理模式最大的不同，在于任务队列的形式。在这种管理模式下，所有线程会被排成一个统一的队列，队列中的每一个任务都会被赋予一个优先级，优先级意味着被执行的优先度，更高的优先级会让该线程打乱队列位置，优先被送入执行单元。当队列形成之后，线程调度机制会阶段性的对线程队列完成吞吐，然后将吞吐进来的线程按照优先级进行排序，并以此为依据将线程送入执行单元中。

线程块的抢占式管理

　　具体到Barts和Cayman，在进行任务管理时又有自己独特的特色，那就是任务管理机制UTDP的抢占式工作以及wavefront的最小线程块单位。双UTDP在进行任务管理时也服从抢占规则，当某个UTDP完成既定现成的吞吐和分配之后，他会直接从任务队列中吞吐其他的线程，两个UTDP交替完成吞吐和分配，原则上可以更好的在时间和空间上弥合吞吐和操作造成的周期损失，达到更高效的吞吐和管理效率。而线程队列的基本单位也不是单个thread，AMD自R600以来的所有构架对于线程的管理均基于GPR结构，体系处理的最细粒度是64个thread构成的线程块，AMD称之为wavefront。UTDP会对wavefront进行吞吐，并将其送去对应的VLIW CORE部分。

UTDP对线程的吞吐和发放

　　我们不妨把UTDP对像素线程的管理想象成入学分班，这个类似小学生排队的场景大体上就是这样的——新生开学入学，所有新生（一帧画面中所有的像素线程）排成了一路纵队，然后从头到尾依次报数（像素队列排序）并等待分班，教务处的两个主任（UTDP）站在队列最前面，每人每次都会放一波学生（若干wavefront）过来看看，长得漂亮的或者过去获过奖的乖孩子（高优先级）被分去教师最好的班级（空闲处理器资源），调皮捣蛋的坏孩子（低优先级）则被分去了较差的班级（非空闲处理器资源），两位教务主任一刻不停地忙碌着，谁有空谁就去接下一波学生。