En el campo de los gráficos por computadora en 3D , el modelo de sombreado unificado (conocido en Direct3D 10 como " Shader Model 4.0 ") se refiere a una forma de hardware de sombreado en una unidad de procesamiento gráfico (GPU) donde todas las etapas del sombreador en el proceso de renderizado ( geometría, vértice, píxel, etc.) tienen las mismas capacidades. Todos pueden leer texturas y buffers, y usan conjuntos de instrucciones que son casi idénticos. [1]
Las GPU anteriores generalmente incluían dos tipos de hardware de sombreado: los sombreadores de vértices tenían considerablemente más instrucciones que los sombreadores de píxeles más simples . Esto redujo el costo de implementación de la GPU en su conjunto y permitió más sombreadores en total en una sola unidad. Esto se produjo a costa de hacer que el sistema fuera menos flexible y, en ocasiones, dejar un conjunto de sombreadores inactivos si la carga de trabajo usaba uno más que el otro. A medida que continuaron las mejoras en la fabricación , esta distinción se volvió menos útil. ATI Technologies introdujo una arquitectura unificada en el hardware que desarrollaron para Xbox 360 . Nvidia rápidamente siguió con su diseño Tesla . AMD introdujo un sombreador unificado en forma de tarjeta dos años después en la línea TeraScale . El concepto ha sido universal desde entonces.
Las primeras abstracciones de sombreadores (como Shader Model 1.x) utilizaban conjuntos de instrucciones muy diferentes para sombreadores de vértices y píxeles, y los sombreadores de vértices tenían un conjunto de instrucciones mucho más flexible. Los modelos de sombreado posteriores (como Shader Model 2.x y 3.0) redujeron las diferencias, acercándose al modelo de sombreado unificado. Incluso en el modelo unificado, es posible que el conjunto de instrucciones no sea completamente el mismo entre los diferentes tipos de sombreadores; Las diferentes etapas del sombreador pueden tener algunas distinciones. Los sombreadores de fragmentos/píxeles pueden calcular gradientes de coordenadas de textura implícitos, mientras que los sombreadores de geometría pueden emitir primitivas de representación. [1]
La arquitectura de sombreado unificada (o arquitectura de sombreado unificada ) es un diseño de hardware mediante el cual todas las unidades de procesamiento de sombreado de una pieza de hardware de gráficos son capaces de manejar cualquier tipo de tareas de sombreado. En la mayoría de los casos, el hardware de Unified Shading Architecture se compone de una serie de unidades informáticas y algún tipo de sistema dinámico de programación / equilibrio de carga que garantiza que todas las unidades informáticas se mantengan funcionando con la mayor frecuencia posible.
La arquitectura de sombreado unificada permite un uso más flexible del hardware de representación de gráficos. [2] Por ejemplo, en una situación con una carga de trabajo de geometría pesada, el sistema podría asignar la mayoría de las unidades informáticas para ejecutar sombreadores de geometría y vértices. En casos con menos carga de trabajo de vértices y una gran carga de píxeles, se podrían asignar más unidades informáticas para ejecutar sombreadores de píxeles.
Si bien el hardware de la arquitectura de sombreado unificada y las interfaces de programación del modelo de sombreado unificado no son un requisito mutuo, una arquitectura unificada es más sensata cuando se diseña hardware destinado a admitir una API que ofrece un modelo de sombreado unificado.
OpenGL 3.3 (que ofrece un modelo de sombreado unificado) aún se puede implementar en hardware que no tenga una arquitectura de sombreado unificada. De manera similar, el hardware que admitía API de modelos de sombreadores no unificados podría basarse en una arquitectura de sombreadores unificados, como es el caso del chip gráfico Xenos en Xbox 360 , por ejemplo.
La arquitectura de sombreado unificada se introdujo con la serie Nvidia GeForce 8 , la serie ATI Radeon HD 2000 , la serie S3 Chrome 400 , la serie Intel GMA X3000, la GPU de Xbox 360 , la serie Qualcomm Adreno 200 , Mali Midgard, las GPU PowerVR SGX y se utiliza en todas las series posteriores. .
NVIDIA
Intel
ATI/AMD