● 做“规则”的虔诚信徒

GPU的十年时代，乃至其发展过程，其实都是一场关于“规则”的游戏。

尽管GPGPU应用和更好的通用性是GPU发展的趋势，但整体而言，GPU的最基本职能依旧是图形处理，这一基本职能决定了GPU成败命运的关键——一款GPU架构要想取得成功并且对其后的后续架构产生正面影响以及良性推动，尽可能的去理解并贴近图形API的需求是必须的选择。

虽然很多人并不愿意，但听它的确实没错……

我们在先前的文字中已经进行了关于API存在意义的阐述，实现计算机图形学的最终目的，也就是视觉虚拟现实的相关操作需要以数学的方式构建一套可以被硬件执行的函数集合，这个函数集合包含了组成被渲染目标一切可视信息，通过对这个集合的演算以及操作，最终将我们需要的形状和色彩输出到输出装置中去。在这一过程中，完成将不同种类形式的函数与具体指令进行对应衔接工作的，正是图形API。

简而言之，图形API就是一个大量底层图形指令的集合，每种指令都有特定的功能和作用。软件只需将自己所要进行的工作表达成特定的函数，进而根据API中规定好的指令功能设定出函数的执行和指令的调用方式，便可以调用硬件来执行这些函数进而完成图形的表达工作了。而被调用的硬件，便是GPU。

API不仅仅是软件和硬件之间的桥梁，同时也是硬件设计的约束者。每一代图形API都会依据制定者的期望提出相应的指令以及执行需求，这些需求为软件构建以及GPU的设计限定了舞台的范围。如果要想获得最佳的硬件执行效率，GPU设计者必须研究这些指令的特点以及执行需求的细节，并对应的拿出能够正确并且高效的执行这些指令的逻辑结构。GPU的实际性能表现，实际上完全由与API的契合度决定。

硬件与API的高度契合是执行这样画面的基础

所以表面上看，我们所经历的时代主线似乎是GPU硬件架构的蓬勃发展，但其实真正“说了算”的却是“隐形”的图形API，我们所经历的几乎所有GPU的进步，其实都是围绕着“如何满足图形API需求”这样的课题而进行的。这个时代中大部分令人惋惜的失败者，都是违背了这条“规则”的优秀反面教材。

设想一下，如果NVIDIA在设计NV30之初能够与微软保持良好合作，并且充分理解DirectX 9各种需求，各种神奇的甚至有些无厘头的失误还会出现么?如果在接手R600之后能够及时意识到新一代DirectX已经不再将ILP作为诉求目标，后面的一系列窘境还会降临到AMD头上么?诚然，历史不容假设，但假设之所以会存在，本身不正是因为它比现实更加合理么?

一言以蔽之——没有规矩，不成方圆。

GPU必须遵循的游戏规则——DirectX

当然，“规则”是死物，一成不变的按照死规矩去做死读书的乖孩子并不是一个完全正确的选择。如果完全按照API的需求一板一眼的去进行GPU架构的研发，一丁点出圈和超前的事都不去做，那GPU架构的发展同样会陷入一片沉闷和停滞当中。适度的跳脱出规则的束缚，对逻辑结构进行一定的超前预研是很有必要的，比如说双精度运算能力的需求以及与之相关的寄存器使用方式就不在当前现役的图形API需求之列，可无论 AMD还是NVIDIA都还是为了未来而开始了相关的研究工作。但是这种跳脱和超前有一个前提，那就是不能对架构满足当前版本API的需求有负面影响，GT200也好Tahiti也罢，这些逻辑结构本身成功但却仍旧让人诟病的架构无不是没能平衡好未来与当下图形API需求之间的关系而背负了沉重负担的。

做一个“隐形主宰”的虔诚信徒，努力尝试着去理解并遵循图形API订立的游戏规则，这是一款GPU架构能够成功的基本条件，同时也是GPU十年时代留给我们的第一条宝贵的经验。