从无到有的Texture cache

　　● 从无到有的Texture cache

　　和显存不同，由于显卡最初的工作并不涉及材质工作，所以纹理缓存的历史远没有显存来的悠久。甚至直到显卡开始具备材质处理能力时，由于要求相对较低，纹理缓存也没有在第一时间出现。

　　纹理缓存在刚出现时并不受人重视，其处境甚至可以说有些凄凉。由于需求不大，最初的纹理缓存甚至连属于自己的实体都没有得到，人们只是显存中划分的一小块独立区域，这片区域通常被分配在显存前端方便读写，TMU将需要快速缓冲的材质数据有限存放在这一小片区域中。这个甚至只能称得上是buffer的小区域，就是最初的纹理缓存。

　　随着需求的不断增加，图形需求带来的纹理尺寸增长是非常迅速的，与此同时，诸如mip-mapping以及Generating Lightmaps之类的复杂纹理和操作也被更多的使用在了图形效果的表达过程中。这些要求让TMU获得一套更加快速有效的缓冲系统的愿望变的迫切起来，于是，第一代“实体化”的纹理缓存便出现了。

　　第一次透露出拥有独立纹理缓存信息的GPU是NV3，也就是我们所熟悉的RIVA TNT。遗憾的是由于公开信息的不足，我们已经无从得知出现在NV3中Texture cache的确切数量了，我们甚至不能确定他究竟是独立ram还是共享DRAM，这从侧面也反映出了当时对纹理缓存重视度的严重不足。其后NVIDIA曾经再次在NV15时代宣称其拥有独立于VRAM之外的纹理缓存，但具体信息依旧不明。到NV20时代，纹理缓存的存在渐渐被大众所接受和关注，但依旧同NV15一样确切数量无从考证，人们只能通过对NV2A的研究，将NV2X的Texture cache数量推定在了128K。其后的诸多GPU构架中都曾多次提到Texture cache，但对大小问题始终焉语不详。截止到NV40为止，整个GPU体系的纹理缓存一直处于半神秘状态，而且仅有一级，我们可以将其称为L1 Texture cache。

　　相对于L1，L2 Texture cache的出现则要高调的多。伴随着DirectX 9.0C的出现，Vertex Texture的出现对L2 Texture cache提出了实际的需求，在VertexShader单元外围布置L2 Texture cache成了显卡完整支持DirectX 9.0C的重要标志之一。NVIDIA在NV40中首次引入了L2 Texture cache，大小为128K，到G70时增加至288K。ATI则在R520中加入了完整的L2 Texture cache，并在R600中将其提升至256K。

　　别看纹理缓存的作用表面跟CPU的多级cache相当，都是数据的临时告诉缓冲空间，甚至也分L1/L2两级，它最初的实际功能与操作方式却和原教旨的多级cache存在极大的区别，甚至可以说完全不同的。可以说最初的纹理缓存，只能用一片混乱来形容。