[科普中国]-渲染输出单元

渲染输出单元(ROP)是现代图形处理器（GPU）最后硬件组件和在渲染过程的最后步骤之一。绘图管线取像素（每个像素是一个无量纲点）和纹理像素信息并处理它，经由特定的矩阵和向量运算变成最终像素或深度值。此过程称为栅格化。当多个样本合并为一个像素时，渲染输出单元控制抗锯齿。 渲染输出单元执行本地存储器中相关缓冲区之间的事务 - 这包括写入或读取值，以及将它们混合在一起。 用于执行基于硬件的抗锯齿方法（如多重采样抗锯齿(MSAA)）的专用抗锯齿硬件包含在渲染输出单元中。

渲染输出过程渲染的所有数据都必须通过渲染输出单元才能写入帧缓冲器，帧缓冲器再传输到VGA 、 DVI 、 HDMI 、 Displayport 、 Mini Displayport线到显示器。

渲染输出单元，纹理映射单元和着色器处理单元/ 流处理器的数量是相等的。然而，从2004年开始，几个GPU已经将这些区域分离，以便为应用程序工作负载和可用内存性能提供最佳的晶体管分配。随着趋势的继续，预计图形处理器将继续解耦其架构的各个部分，以增强其对未来图形应用程序的适应性。这种设计还允许芯片制造商构建模块化阵容，其中顶级GPU基本上使用与低端产品相同的逻辑1。

特点渲染管线的数量一般是以 像素渲染流水线的数量×每管线的纹理单元数量 来表示。例如，GeForce 6800Ultra的渲染管线是16×1，就表示其具有16条像素渲染流水线，每管线具有1个纹理单元；GeForce4 MX440的渲染管线是2×2，就表示其具有2条像素渲染流水线，每管线具有2个纹理单元等等，其余表示方式以此类推。

渲染管线的数量是决定显示芯片性能和档次的最重要的参数之一，在相同的显卡核心频率下，更多的渲染管线也就意味着更大的像素填充率和纹理填充率，从显卡的渲染管线数量上可以大致判断出显卡的性能高低档次。但显卡性能并不仅仅只是取决于渲染管线的数量，同时还取决于显示核心架构、渲染管线的的执行效率、顶点着色单元的数量以及显卡的核心频率和显存频率等等方面。一般来说在相同的显示核心架构下，渲染管线越多也就意味着性能越高，例如16×1架构的GeForce 6800GT其性能要强于12×1架构的GeForce 6800，就象工厂里的采用相同技术的2条生产流水线的生产能力和效率要强于1条生产流水线那样；而在不同的显示核心架构下，渲染管线的数量多就并不意味着性能更好，例如4×2架构的GeForce2 GTS其性能就不如2×2架构的GeForce4 MX440，就象工厂里的采用了先进技术的1条流水线的生产能力和效率反而还要强于只采用了老技术的2条生产流水线那样。

渲染单元渲染管线也称为渲染流水线，是显示芯片内部处理图形信号相互独立的的并行处理单元。在某种程度上可以把渲染管线比喻为工厂里面常见的各种生产流水线，工厂里的生产流水线是为了提高产品的生产能力和效率，而渲染管线则是提高显卡的工作能力和效率2。
渲染管线的数量一般是以 像素渲染流水线的数量×每管线的纹理单元数量 来表示。例如，GeForce 6800Ultra的渲染管线是16×1，就表示其具有16条像素渲染流水线，每管线具有1个纹理单元；GeForce4 MX440的渲染管线是2×2，就表示其具有2条像素渲染流水线，每管线具有2个纹理单元等等，其余表示方式以此类推。
渲染管线的数量是决定显示芯片性能和档次的最重要的参数之一，在相同的显卡核心频率下，更多的渲染管线也就意味着更大的像素填充率和纹理填充率，从显卡的渲染管线数量上可以大致判断出显卡的性能高低档次。但显卡性能并不仅仅只是取决于渲染管线的数量，同时还取决于显示核心架构、渲染管线的的执行效率、顶点着色单元的数量以及显卡的核心频率和显存频率等等方面。一般来说在相同的显示核心架构下，渲染管线越多也就意味着性能越高，例如16×1架构的GeForce 6800GT其性能要强于12×1架构的GeForce 6800，就象工厂里的采用相同技术的2条生产流水线的生产能力和效率要强于1条生产流水线那样；而在不同的显示核心架构下，渲染管线的数量多就并不意味着性能更好，例如4×2架构的GeForce2 GTS其性能就不如2×2架构的GeForce4 MX440，就象工厂里的采用了先进技术的1条流水线的生产能力和效率反而还要强于只采用了老技术的2条生产流水线那样。

本词条内容贡献者为:

李嘉骞 - 博士 - 同济大学