显卡芯片参数解析：悟透ROPs

显卡芯片参数解析：悟透ROPs

    这一部分是我们所要重点解读的内容，因为不少初玩显卡的朋友或者老玩家对这些性能参数的都不是特别清晰，下面就让我们来一起进行详尽的解读。

显卡芯片参数部分

    首先一个重要的概念就是ROPs（Raster Operations Units），即光栅化处理单元，表示显示GPU拥有的ROP光栅操作处理单元的数量。通常来说：3D图形处理可以分成四个主要步骤，几何处理、设置、纹理和光栅处理，而ROPs就是处理光栅单元。那么光栅化处理单元的多少对显卡性能有哪些影响了？

ROPs架构图

    ROPs(光栅化处理单元)主要负责游戏中的光线和反射运算,兼顾AA、高分辨率、烟雾、火焰等效果。游戏里的AA(抗锯齿)和光影效果越厉害,对ROPs(光栅化处理单元)的性能要求也就越高,否则就可能导致游戏帧数急剧下降.比如同样是某个游戏的最高画质效果,8个光栅单元的显卡可能只能跑25帧.而16个光栅单元的显卡则可以稳定在35帧以上。举一个例子：GTX550Ti和HD6790前者是24个ROPs单元，后者是16个ROPs单元，虽然在大部分测试项目中，HD6790都是领先GTX550Ti的，但是在高AA（抗锯齿）负载的情况下，HD6790的弱点即刻暴露出来，16个ROPs单元显得有点力不从心。从FarCry 2中也印证出了这一点：游戏中4xAA设置下HD 6790的落后幅度为4%左右，而开启8xAA后性能落后幅度则扩大至15-17%之多。（关于GTX550Ti和HD6790的ROPs数目，详见于此）

    需要注意的是,AMD显卡和NVIDIA显卡在ROPs的设计上是有区别的，N卡的ROPs单元和流处理器是“捆绑”的，即置于SIMD之内，所以倘若消减N卡的流处理数量，其ROPs单元也随之消减；而A卡则不一样，其ROPs单元和流处理器单元是没有关联的。

传统管线架构

    第二个重要的概念：Shaders。传统管线架构：以往显卡由顶点渲染管线和像素渲染管线组成，生成图像的过程都是先由顶点渲染管线中的Vertex Shader（顶点着色器）生成基础的几何图形骨架（由三角形构成），然后再由像素渲染管线中的Pixel Shader（像素着色器）进行填色，最后才是像素渲染管线中的纹理单元进行贴图。而当新的统一渲染架构提出之后，顶点着色器和像素着色器被合二为一，成为流处理器（Shaders），它将同时负责顶点着色和像素着色，避免了负载不均衡的情况发生。最先提出统一渲染架构的是微软的DirectX 10。

步入DX10时代，shader单元数量成为衡量显卡级别的重要参数之一

    需要说明的是，N卡和A卡的所采取的核心架构是不一样的，N卡采用的是MIMD架构。多指令流多数据流（MultipleInstructionStreamMultipleDataStream，简称MIMD），它使用多个控制器来异步地控制多个处理器，从而实现空间上的并行性，所以N卡是一个发射器；A卡采用的是SIMD架构设计,即Single Instruction Multiple Data（单指令流多数据流），A卡是将4个简单指令+1个复杂指令打包，再用一个发射器发出。所以A/N两者不能进行流处理器数量的简单对比。

    最后我们要解析的是像素填充率（Pixel Fillrate）和纹理填充率（Texture Fillrate）。

    像素填充率是指图形处理单元在每秒内所渲染的像素数量，单位是GPixel/S（每秒十亿纹理）
    像素填充率＝核心频率×光栅单元数目/1000

    纹理填充速率是指在多边形每个面上填充的颜色的纹理，单位是GPixel/S（每秒十亿像素）
    纹理填充率＝核心频率×纹理单元数目/1000

    这两个参数的值在GPU-Z中自然是越大则越能表明显卡所能处理的能力越强悍。并且核心频率是像素填充率（Pixel Fillrate）和纹理填充率（Texture Fillrate）的计算因数，显然显卡核心频率越高，这两个值越大。而其中的光栅单元数目即ROPs的值，ROPs的值越大，像素填充率也就越大。