在图形硬件上浮动vs双倍

Question

我一直在努力寻找有关在图形硬件上使用float vs double的性能的信息。我已经在CPU上找到了关于浮点数和双倍数的大量信息，但是对于GPU来说这样的信息更加稀缺。

我使用OpenGL进行编码，因此，如果您认为应该知道该API的任何特定信息，那就让我们知道吧。

据我所知，如果程序将大量数据移入/移出图形硬件，那么使用浮点数可能会更好，因为双倍需要两倍的带宽。我的询问更多的是图形硬件如何处理它。据我所知，现代英特尔CPU将浮点/双精度转换为80位实数进行计算（不包括SSE指令），因此这两种类型的速度同样快。现代显卡做这样的事吗？浮动和双重表现现在大致相等？是否有任何强有力的理由使用其中一个？

Answer 1

就速度而言，GPU针对浮点数进行了优化。我对Nvidia硬件更为熟悉，但在目前的硬件中，每8个SP FPU有1个DP FPU。在下一代硬件中，它们预计会有更多的1比2的比例。

我的建议是看你的算法是否需要双精度。许多算法并不真正需要额外的位。运行一些测试以确定通过单精度获得的平均误差，并确定它是否重要。如果没有，只需使用单身。

如果您的算法纯粹用于图形，则可能不需要双精度。如果您正在进行通用计算，请考虑使用OpenCL或CUDA。

Answer 2

现代图形卡可以进行许多优化，例如：它们甚至可以在24位浮点数上运行。据我所知，内部显卡不使用双打，因为它们是为速度而制作的，不一定是精确的。

来自维基百科上GPGPU的条目：

  

    

Nvidia GPU上浮点的实现主要是IEEE兼容的;但是，并非所有供应商都这样做。这对正确性有影响，这对于某些科学应用来说是重要的。虽然CPU上通常可以使用64位浮点值（双精度浮点数），但GPU并不普遍支持这些值。一些GPU架构牺牲了IEEE兼容性，而其他架构则完全缺乏双精度。已经努力在GPU上模拟双精度浮点值;然而，速度权衡取消了首先将计算卸载到GPU上的任何好处。

  

Answer 3

大多数GPU根本不支持双浮点数。最近（这一代）增加了支持，而不是到处都是：

• ATI：
  • HD5870和HD5850的速度不错（虽然不如单一）但
  • HD5770 不拥有它，尽管它与HD5870属于同一代。
• 的Nvidia：
  • 基于GT200的卡具有双重支持，但是双/单比率非常低。 （8：1的比例？）
  • Fermi应该以单速的一半速度运转......每当发货时。

对于其他一切，你只是没有双重支持。

所以......如果你不需要，你绝对不应该使用双倍。

Answer 4

DX11之前不支持双打渲染:(即Shader Model 5）

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ee418354(VS.85).aspx

我怀疑OpenGL会是一样的。