SP(Stream Processor,流處理器)單元是NVIDIA對(duì)其統(tǒng)一架構(gòu)GPU內(nèi)通用標(biāo)量著色器的稱謂。SP單元是全新的全能渲染單元,是繼Pixel Pipelines(像素管線)和Vertex Pipelines(頂點(diǎn)管線)之后新一代的顯卡渲染技術(shù)指標(biāo)。SP單元既可以完成VS(Vertex Shader,頂點(diǎn)著色器)運(yùn)算,也可以完成PS(Pixel Shader,像素著色器)運(yùn)算,而且可以根據(jù)需要組成任意VS/PS比例,從而給開發(fā)者更廣闊的發(fā)揮空間。簡而言之,過去按照固定的比例組成的渲染管線/頂點(diǎn)單元渲染模式如今被SP單元組成的任意比例渲染管線/頂點(diǎn)單元渲染模式替代。
SP單元是組成渲染管線的一部分,一條完整的渲染管線包括流處理器和紋理貼圖處理器。這是DirectX 10引入的新概念統(tǒng)一渲染架構(gòu)(DirectX 10在XP上還不能裝,但是一些軟件有這功能)。采用統(tǒng)一渲染架構(gòu)能有效而充分的利用顯卡閑置資源,不再需要上一代顯卡依靠渲染管線執(zhí)行命令排隊(duì)并逐個(gè)執(zhí)行。Nvidia GeForce 8800GTX是世界上第一塊支持DirectX 10的PC桌面顯卡,核心代號(hào)G80,同時(shí)也是結(jié)束顯卡管線概念的第一塊線卡,引入新的SP單元的概念,是顯卡發(fā)展史上一次重大的革新。
SP單元直接影響處理能力,因?yàn)镾P單元是顯卡的核心,也可稱作大腦。SP單元個(gè)數(shù)越多則處理能力越強(qiáng),一般成正比關(guān)系,但這僅限于NVIDIA自家的核心或者AMD自家的核心比較范疇。NVIDIA和AMD的SP單元比較可采取近似比較,即NVIDIA的1個(gè)SP單元相當(dāng)于AMD的4個(gè)SP單元(隨著發(fā)展可能會(huì)有所不同)。
流處理器直接將多媒體的圖形數(shù)據(jù)流映射到流處理器上進(jìn)行處理,有可編程和不可編程兩種。世面上年公布的名為Cheops中的流處理器,是針對(duì)某一個(gè)特定的視頻處理功能而設(shè)計(jì)的一種不可編程的流處理器。但為了得到一定的靈活性,系統(tǒng)中也包含一個(gè)通用的可編程處理器。從1996年到2001年,MIT和Standford針對(duì)圖像處理的應(yīng)用,研制了名為Imagine的可編程流處理器。Imagine流處理器沒有采用,而是采用一個(gè)SRF(Stream Register File,流寄存器文件),作為流(主)存儲(chǔ)器與處理器寄存器之間的緩沖存儲(chǔ)器,來解決存儲(chǔ)器帶寬問題的。流存儲(chǔ)器與SRF之間的帶寬是2GB/s,SRF與處理器寄存器之間的帶寬是32GB/s,ALU Cluster(ALU簇)內(nèi)寄存器與ALU之間的帶寬是544GB/s,三種帶寬的比例關(guān)系為1:16:272。