N3DS採用PICA200的理由 - 任天堂

西川善司分析N3DS採用PICA200的理由
http://journal.mycom.co.jp/articles/2010/06/22/pica200/

在這邊先說明一下何謂shader，shader中文翻譯為著色器

大家都知道3D圖型是由多邊型組成，而多邊型則是由頂點所構成

比方說一個三角形有三個頂點，每個頂點除了X,Y,Z座標資訊以外

也可以夾帶其他資訊，例如法向量、顏色、材質座標等

之後透過光栅化，將3D物件成像為2D像素(因為顯示器是2D的)

依據功能著色器概分為三種：

頂點著色器(Vertex Shader-VS)可以依據頂點的資訊做各種處理

幾何著色器(Geogory Shader-GS)可以增加或刪減多邊型的頂點

像素著色器(Pixel Shader)則針對光栅化之後的像素做顏色處理


西川提到當代繪圖晶片是往programable shader(可程式化的著色器)的方向邁進

可程式化的好處是開發者可按照自己的需要設計光影特效，使用上相當自由

比方說想製作一片森林，可以設計專門的程式命令VS和GS依照規則產生許多樹木

PS則可以依照光源程式設計讓畫面上的物件顏色產生光影變化

programable shader雖然很有彈性，應用上也非常多元

但自由的代價是所需要的電晶體數量多、增加晶片的耗電量和溫度。


西川善司認為這樣的泛用性架構雖然性能非常強大

但在特定用途上難免殺雞焉用牛刀(over spec)

尤其是行動裝置、嵌入式裝置的應用上，所需求的功能並沒有這麼廣泛

應該針對特定需求打造硬體功能，而PICA200就是因應這種需求所設計。


掌機規格得先考量散熱與電力消耗的限制

因此必須針對遊戲表現必要且固定的性能做硬體最佳化

之前謠傳的NVIDIA Tegra 2這顆GPU核心是屬於programable shader導向

PICA200則是採用固定機能shader(這點跟GC的設計哲學蠻像的)

並可利用硬體(名為MAESTRO的擴充套件/函式庫)來擴充功能

也可以依照任天堂的需求訂製所需的功能。


西川善司提到他在2006年採訪第二代MAESTRO時

上面已經實裝DX11才支援的tessellation特效(可將多邊型分割成更多頂點)

至於3DS實裝哪些功能未來將慢慢明朗化。

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