Ray Tracing op GPU en CPU - EDM - UHasselt

uitgevoerd kan worden. Dit wordt respectievelijk het statisch en dynamisch aantal
instructies genoemd. Het dynamisch aantal instructies is typisch meerdere
malen hoger dan het statisch aantal. Indien een shaders toch dit aantal instructies
probeert te overschrijden, wordt deze afgebroken en spreken we van een
time-out. Dit resulteert in pixels met een ongedefiniëerde en dus onbruikbare
resultaten. Tijdens het programmeren dient ook hiermee rekening gehouden te
worden. Meer over deze topic is te vinden in [PF05], de FAQ sectie van [nVi]
en op het forum van [gpg].
Aangezien de fragment shader een SIMD processor is, is het ook niet aangewezen
om deze te beschouwen als een MIMD, tijdens het schrijven ervan.
Dit zal in vele gevallen leiden tot zeer trage shaders, wat vaak ongewenst is.
Een onschuldige if-then-else constructie moet dus met voorzichtigheid gebruikt
worden, om efficiëntie te garanderen. Ten eerste neemt if-then constructie 4 klok
cycli in beslag, en een if-then-else 6 klok cycli. Dit is relatief veel als we weten
dat normaliter meerdere wiskundige operaties tegelijkertijd (op 4 tupels) in één
klok cyclus kunnen uitgevoerd worden. Ten tweede kunnen we best het gebruik
van if-then(-else) structuren beperken vanwege het feit dat én de if, én de else
uitgevoerd worden indien er slechts 1 parallelle shader de if keuze neemt, en een
andere de else keuze. Beide keuzemogelijkheden zullen uitgevoerd worden maar
slechts de werkelijk uitgevoerde zal permanent gemaakt worden. Het is dus van
belang om het aantal en de omvang van deze if-then(-else) constructies in te
perken. Nauwgezet programmeren is dus de boodschap. Meer details over de
grafische hardware architectuur, zie [PF05].
Duidelijk staat het GPGPU programmeren nog in kinderschoenen, maar
gelukkig is het wel een “hot topic”. Een positief gevolg van de grote belangstelling
hierin is dat er een stuwkracht aanwezig is die de vorige problemen
zal oplossen, of minstens verzachten. Verzachtende omstandigheden zouden onder
andere meerdere tools, betere programmeertalen, en de aanwezigheid van
meerdere, grotere textures kunnen zijn.
28