Есть CPU, есть GPU.

GPU - это графический ускоритель, т.е. дополнительное устройство для ускорения определенных операций, а именно - рендеринга.

Между ними существует промежуточный буфер. Буфер команд, очередь если точнее.
CPU наполняет этот буфер. а GPU забирает из него и удаляет команду, которую забрал.

Если CPU заполняет буфер быстрее, чем GPU потребляет, то рано или поздно он упрется в максимальный размер буфера. В таком случае мы говорим, что у нас GPU bound, т.к. центральный процессор простаивает по вине GPU.

И наоборот - если GPU слишком быстро потребляет команды, а CPU не успевает наполнять буфер - то простаивает GPU и у нас CPU bound.
(это, разумеется, не все причины почему у нас может возникнуть баунд).

Любое сообщение CPU и GPU - это команда.

В понимании графического ускорителя не существует такого понятия как drawcall и setpass call. Об этом ниже.

Есть "состояние пайплайна" - "state" и команды отрисовки (нарисуй просто, нарисуй с буфером индексов, нарисуй индирект, нарисуй инстансингом, итд).
(Причём на разных графических API есть разная "детализация" этого состояния).

Итай, стейт - это обобщение для: шейдерные программы для разных этапов конвейера (вертексный, фрагментный, итд), значения всяких ресурсов, значения хардварных переключателей, и пр.

В старых API - DX11 и OpenGL / GL ES - стейт один на весь GPU. В новых - можно их на CPU собирать, кэшировать и экономить на сборке.

Допустим, говорим про GL.
Там ты стейт собираешь как колоду карт, по очереди, отдельными командами, каждый кадр заново:

- Вот текстурка в этот слот.
- Вот буфер в этот слот.
- Вот шейдерная программа для вертексов
...
- Вызов команды отрисовки.

Можно воспринимать этот вызов отрисовки как нажатие кнопки на блендере. Нажал - и всё применилось.

При этом разные команды для изменения состояния GPU - имеют разную "стоимость".
Стоимость эта применяется дважды - сначала CPU надо её выполнить - т.е. подготовить для неё данные, провалидировать и поместить команду и данные в буфер.

Затем, при считывании, драйвер GPU должен взять эту команду и применить её в свой стейт.

Дроуколл - это термин программистов, обобщение, для вызова отрисовки + набор команд на изменение стейта, которые надо доприменять после прошлого дроуколла.

- | тут-старый-дроуколл |

-блабла
-блаблабла
-отрисовка.

Вот эти три команды - дроуколл.

Чтобы минимизировать оверхед на вот эти мотыляния стейта туда-сюда, программисты пытаются "батчить" команды. Ведь после вызова команды отрисовки, драйвер не сбрасывает стейт. И если есть команды, которые можно выполнить с одним и тем же стейтом - мы можем здорово сэкономить.

Такая пачка команд называется "батч".
А самый первый и самый длинный, долгий, тяжелый дроуколл, когда у нас выставляется весь стейт - это SetPass Call.

"Идеальный" батч можно посмотреть рендердоком на партикл системе (которая шурикен). Там один сетпассколл и много дроуколлов из одной команды отрисовки.

Обычно у нас таких идеальных батчей больше нет нигде :))

Даже в том же SRP батчере у нас в дроуколл'е приходится мапить небольшие участки буферов, вертексные-индексные буферы, текстуры.

Но это всё равно изрядно дешевле, чем каждый drawcall выстраивать стейт с нуля.

p.s. и на десерт :)
Современные драйверы умеют анализировать загрузку GPU и могут выполнять несколько разных дроуколлов одновременно. Важный фактор - чтобы они не зависели друг от друга. Так, к примеру, GPU может считать вертексный шейдер одного меша в одном дк и фрагментный другого в другом.

Автор: @shiko_q
Источник: https://t.me/unity_cg/52328

#cpu #gpu #rendering