HLSL优化需要注意的地方

  • 在High-Level Shading Language (HLSL)中,branchflatten 是两种提示(hint),它们影响shader在GPU上的执行方式,特别是在执行流控制语句(如 if)时。
  1. branch:当为条件语句提供 branch 提示时,它告诉编译器这个条件语句可能有大的分支差异,也即在不同的线程或像素之间,有些可能走 if 分支,有些可能走 else 分支。当GPU执行带有 branch 提示的语句时,它实际上会为满足条件的线程执行一次,然后为不满足条件的线程再执行一次。这意味着不会有多余的操作在任何线程上执行,但可能会导致线程的串行化(一个接一个地执行),从而可能降低性能。

  2. flatten:与 branch 提示相反,当为条件语句提供 flatten 提示时,它告诉编译器这个条件语句中的所有分支都应该尽可能平坦地执行。这意味着无论条件是否满足,所有的线程都会执行所有的分支,但是只会“保留”那些对应其自己的条件为真的结果。这样做的好处是它避免了线程的串行化,但坏处是即使条件不满足,也会执行所有操作。

选择使用哪种提示取决于特定的用例和预期的数据模式。通常,如果你知道大部分线程都会走相同的分支,branch 可能是一个好选择。但如果线程经常在不同的分支之间交错,那么使用 flatten 可能会获得更好的性能,因为它避免了线程的串行化。

然而,也要注意,这些只是给编译器的“建议”或“提示”。最终的决策权在于编译器,它可能会根据其内部启发式方法或其他因素来决定如何处理分支。

  • 在HLSL中,循环(如for循环)可以使用某些属性来提供编译器关于如何优化或执行循环的提示。这些属性主要用于指导编译器如何处理循环,以便在GPU上获得更好的性能。以下是一些常用的属性及其说明:
  1. [unroll]:这个属性告诉编译器展开循环。这意味着循环的每次迭代都会被单独地扩展成代码,而不是真正的循环结构。这可以减少循环的开销并增加性能,但也可能增加shader的总体大小。这对于小循环非常有用,尤其是循环次数在编译时已知的情况。

  2. [loop]:这个属性告诉编译器保留循环结构,不要展开它。在某些情况下,保留循环可能比展开它更有利,尤其是在循环体很大或循环次数不确定的时候。

  3. [fastopt]:这是一个优化提示,它告诉编译器该循环是性能关键的,应当尝试对其进行特别的优化。这并不保证一定会有性能提升,但它会向编译器标识这是一个优化的重点。

  4. [allow_uav_condition]:这个属性仅在与无序访问视图(UAV)一起使用的条件循环中有效。它允许条件循环依赖于UAV的读取结果。

选择正确的属性取决于你的特定用例和循环的内容。如果你不确定哪个属性最适合你的情况,可以使用性能分析工具(如PIX或NVIDIA Nsight)来实验并测量不同属性对性能的影响。

需要注意的是,这些属性仅仅是向编译器提供的建议或提示,编译器可能会基于其内部逻辑和优化策略来决定如何处理循环。

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