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显卡有自己的指令集吗？

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图形卡有自己的指令集吗？ 我认为它们有，但我一直在想它们是专有的还是存在某种开放标准。

每个GPU指令是否都需要由CPU指令前置，还是无缝的？ 也就是说，OpenGL或DirectX是否通过CPU调用驱动程序层，然后将GPU指令发送到总线上，还是更加复杂？

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你可以查看ARB汇编指南和着色器汇编维基，因为汇编语言接近机器码，可能会提供底层指令集的见解。 - Hank W
6个回答
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是的，他们有。AMD甚至目前提供了高达HD4000系列的规格说明。
在这里查看AMD的R700指令集参考指南。
还有一个名为Nouveau的开源项目对Nvidia指令集进行反向工程。
请注意，Nvidia的体系结构略有不同，因为他们不使用VLIW而是标量执行（尽管多个线程另外分组成所谓的Warp或Wavefront）。
此外，并非每个OpenGL/Direct3D调用都映射到“GPU指令”。例如，在绑定纹理时，驱动程序只会设置适当的硬件寄存器，告诉GPU使用哪个纹理内存进行采样。
真正的程序仅在GPU上执行着色器或流处理内核时运行。
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是的，GPU有自己专有的指令集。GPU指令独立于CPU指令执行。

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好的，但是操作系统是如何知道如何做的呢？如果一个操作系统是为x86编译的，我了解它如何知道x86指令。但是如果一个系统有一个ATI显卡，它是如何知道要使用ATI指令集的呢？ CPU首先调用驱动程序执行OpenGL指令吗？指令如何路由到相应的资源？ - Matt
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驱动程序负责所有操作。Windows以某种方式与驱动程序通信，而驱动程序以某种方式与GPU通信。 - Jed Smith
我认为它使用的是 PCI 设备 ID。至少这就是 nvidia 声称阻止加密货币挖掘者的方式。当然，这只是我的想法。 - Hank W
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目前，NVIDIA使用一种名为PTX的中间ISA。您可以在此文档中了解相关内容：PTX ISA 1.1。 在安装时，PTX程序会被翻译成目标硬件指令集。
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我的猜测是因为它本质上只是一个链接答案。 - faintsignal
这个答案可能不符合规定，但它确实很有价值。 - undefined
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AMD Graphics Core Next (GCN)

https://en.wikipedia.org/wiki/Graphics_Core_Next

第一代被称为“南岛”。维基页面链接到 AMD 规格，其中记录了 ISA，例如：http://developer.amd.com/wordpress/media/2012/12/AMD_Southern_Islands_Instruction_Set_Architecture.pdf。

甚至有一个名为 MIAOW 的开放 RTL 实现，https://github.com/VerticalResearchGroup/miaow，尽管它可能侵犯了 AMD 选择保持沉默的一些知识产权（来源）。

AMD CDNA

根据维基百科：https://en.wikipedia.org/wiki/AMD_Instinct ，新的 AMD 计算重点 GPU 产品（如 Instinct 系列）似乎使用 CDNA 架构，例如：

SPIR-V

https://en.wikipedia.org/wiki/Standard_Portable_Intermediate_Representation 是 Krhonos 标准的中间语言。

它很可能被设计成类似于现有的 GPU ISA，以便更易于实现并具有更好的采用率，因此它应该能够很好地反映实际的 GPU ISA。

如果这个标准确实受到欢迎，就像在 Vulkan 和 OpenCL 2.1 中采用的那样，未来的实现可能会被设计为密切实现以获得更好的性能。

如何获取和修改 PTX

如何创建或操作 GPU 汇编程序？

相关

https://computergraphics.stackexchange.com/questions/7809/what-does-gpu-assembly-look-like

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请参见：CUDA编程指南版本3.0。
设备的计算能力由主要修订号和次要修订号定义。
具有相同主要修订号的设备具有相同的核心架构。基于Fermi架构的设备的主要修订号为2。先前的设备都是计算能力1.x（它们的主要修订号为1）。
次要修订号对应于核心架构的增量改进，可能包括新功能。
附录A列出了所有支持CUDA的设备以及它们的计算能力。附录G提供了每个计算能力的技术规格。
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可以查看英文原文，
原文链接