从OpenGL/DirectX程序员的角度来看，“GPU缓存”是什么？

Question

Maya宣传视频解释了GPU缓存如何影响应用程序的运行速度。在像Cinder这样的框架中，我们在每个帧更新时重新绘制所有要出现在场景中的几何体，并将其发送到显卡上。那么从程序员的角度来看，GPU缓存背后是什么？这种技术背后有哪些OpenGL/DirectX API？如何将我的网格“缓存”到GPU内存中？

- DuckQueen

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这可能是指为了后-T&L缓存局部性而优化三角网格。在过去，这个缓存是一个相对较小的FIFO队列，按照条带顺序排序顶点是必要的，以实现最佳利用率。这是一些更复杂的建模软件可以做到的事情，但在当今几乎没有那么相关了。 - Andon M. Coleman

Answer 1

据我所知，OpenGL或DirectX没有直接指定在GPU缓存中存储和跟踪什么内容和不存储的方法。但是，有一些方法应该遵循和维护，以便充分利用缓存。其中一些包括：

• 批处理。
• 直接将数据上传到GPU。
• 对索引进行排序，以最大化网格上顶点的局部性。
• 尽量减少状态更改。
• 尽量减少着色器更改。
• 尽量减少纹理更改。
• 尽可能使用最大纹理压缩。
• 尽可能使用mipmapping（以最大化texel采样局部性）。

还要注意，没有单一的GPU缓存。有多个（顶点、纹理等）独立缓存。

来源：

OpenGL超级手册-内存带宽和顶点

GPU Gems-图形管道性能

GDC 2012- 优化DirectX图形

- ssell

Answer 2

首先，Maya 使用的“GPU缓存”术语指的是为了在 Maya 中对网格进行设备无关存储和渲染而进行优化，而不是简单地存储在显卡上的图形数据。对于显卡制造商来说，“GPU缓存”的概念是不同的（在这种情况下，它更像是L1或L2 CPU高速缓存）。

回答你的最后一个问题：使用OpenGL术语，通常会创建顶点缓冲对象（VBO）。这些将在显卡上存储数据。然后，当您想要绘制时，可以简单地指示显卡使用这些缓冲区。

这将避免从主（CPU）内存复制网格数据到图形（GPU）内存的开销。如果需要多次绘制网格而不改变网格数据，则性能更好。

- Thomas