GF100流处理器群的纹理单元
GF100架构每个SM都拥有四个纹理单元。每个纹理单元在一个时钟周期内能够计算一个纹理地址并获取四个纹理采样。返回的结果可以是经过过滤的也可以是未过滤的。支持的模式包括双线性、三线性以及各向异性过滤模式。GF100的目标是通过提升效率来提升纹理性能。通过将纹理单元搬到SM当中实现了这一目标,提升了纹理高速缓存的效率、实现了更高的时钟频率。
在以往的GT200架构中,最多三个SM共享一个纹理引擎,该引擎含有八个纹理过滤单元。而在GF100架构中,每个SM都拥有自己专用的纹理单元以及一个专用纹理高速缓存。而且,纹理单元的内部架构还得到了大幅增强。在阴影贴图、屏幕空间环境光遮挡等实际使用情况中,净效应就是所实现的纹理性能得到了大幅提升。
GF100专用的1级纹理高速缓存经过重新设计,可实现更高的效率。而且,通过配备统一的2级高速缓存,纹理可用的最大高速缓存容量达到了GT200的三倍,为纹理密集的着色器提升了命中率。之前架构上的纹理单元以GPU的核心频率工作。在GF100上,纹理单元的运行频率与SM同步,从而在单元数量相同时提升了纹理性能。
GF100的纹理单元还新增了对DirectX 11中BC6H与BC7纹理压缩格式的支持,从而减少了HDR纹理与渲染器目标的存储器占用。纹理单元通过DirectX 11的四偏置点(Four-offset)Gather4特性,还支持抖动采样。这样一来,单一纹理指令就能够从一个128×128的像素网格中获取四个纹理像素。GF100在硬件上采用了DirectX 11四偏置点Gather4,大大加快了阴影贴图、环境光遮挡以及后期处理算法的速度。凭借抖动采样,游戏就能够高效地执行更加平滑的软阴影或定制纹理过滤器。