? ? ? ?今天和同事討論GPU如何實現(xiàn)求導(求偏導)，過程中又學習了一下GPU的工作模式。然后發(fā)現(xiàn)了我以前的一個誤解：我以前以為shader中動態(tài)分支會造成性能損失50%，其實這只是一個估計值。實際情況下，GPU性能最壞情況是無分支的1/8 (N卡GTX480以上為1/16)，而最好情況也只是無分支的7/8 (N卡GTX480以上為15/16)，各種情況取平均值大概是 1/2 。

? ? ? ?首先補充一下GPU中分支語句的種類。GPU中一共有三種分支語句，第一種是 #if #else，由宏來實現(xiàn)，被稱作靜態(tài)分支，在編譯期決定，沒有性能損失；第二種是if else語句，但是if條件中僅有uniform變量和常量組成，在運行期相當于?#if #else，也沒有運行期損失(但是驅(qū)動判斷static uniform branch有輕微消耗)；第三種就是真正的if else語句，也就是動態(tài)分支。

? ? ? ?先舉一個簡單的例子，來說明去除動態(tài)分支的方法吧。

可以被優(yōu)化成：

如果使用HLSL，則應(yīng)用?step?函數(shù)取代GLSL中的?sign?函數(shù)

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對于代碼：

則可以優(yōu)化成：

? ? ? ?通過這兩個例子，大概可以看出來目的了。這種優(yōu)化的實質(zhì)，就是分支合并，手工計算了所以分支的情況，再只取有用的部分。這種優(yōu)化只會在分支部分損耗加倍，不會造成老舊GPU那樣整個shader性能折半的情況。

? ? ? ?接下來列舉一些常用的優(yōu)化分支函數(shù)。

常用關(guān)系運算符優(yōu)化

常用邏輯運算符優(yōu)化

給浮點數(shù)求余數(shù)，HLSL應(yīng)使用?fmod?函數(shù)；GLSL應(yīng)使用?modf?函數(shù)，且只有openGL 3.x/openGL ES 3.x 中才能使用