Origine del calcolo 3D in parallelo
Il calcolo 3D è intrinsecamente parallelo. C'è parallelismo a livello di manipolazione dei dati ma anche per quanto riguarda le istruzioni applicate a questi dati. I progettisti di GPU l'hanno capito bene ed è su questa base che nascono le moderne schede grafiche 3D.
L'aumento delle capacità di calcolo in parallelo è, di conseguenza, la via da percorrere per il miglioramento delle prestazioni delle GPU. Che si tratti di unità geometriche, di pixel pipeline o di stream processor, l'aumento delle prestazioni delle schede video è strettamente collegato all'aumento di unità all'interno di ogni GPU. C'è un solo limite: la dimensione fisica del chip, il cui ampliamento causa l'incremento dei costi di produzione. Di conseguenza l'unico modo per aumentare le prestazioni delle schede 3D consiste nel miniaturizzare i processi produttivi, in modo da avere più unità di calcolo a parità di dimensioni fisiche del chip.
Quando non era possibile migliorare il processo produttivo, i precursori della grafica 3D hanno avuto l'idea di moltiplicare il numero di chip. Questo approccio era relativamente semplice perché, come anticipato, nel mondo delle GPU il parallelismo è di casa, quindi la gestione di task multipli e l'assegnamento di questi a un chip specifico era immediata. Un esempio lampante è l'Infinite Reality di Silicon Graphics (1996), concepito per essere ampiamente configurabile. In questa imponente workstation le varie parti della pipeline grafica erano implementate su schede diverse: Geometry Engine, Raster Manager e Display Generator.
Geometry Engine
Raster Manager
Display Generator
Questi ultimi si potevano configurare nei modi più svariati; era anche possibile aggiungere schede fisiche per migliorare le prestazioni complessive della workstation. Lo schema di rasterizzazione era complesso e mirava a ripartire il carico in maniera intelligente. Sia tra gli 80 image engine di ogni Raster Manager che tra questi ultimi.