GPU，即圖形處理器，其內(nèi)部的圖形處理流水線執(zhí)行著一系列復(fù)雜而精細的任務(wù)，這些任務(wù)共同協(xié)作以在屏幕上呈現(xiàn)出精美的圖像。盡管任務(wù)的執(zhí)行順序可能有所變化，但以下步驟概括了GPU工作流程的核心環(huán)節(jié)：

首先，頂點處理階段是關(guān)鍵一步。GPU會讀取描述3D圖形外觀的頂點數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)如同3D圖形的骨架，幫助GPU確定圖形的形狀及其在空間中的位置關(guān)系。在支持DX8和DX9標(biāo)準(zhǔn)的GPU中，這一工作由硬件加速的頂點著色器（VertexShader）高效完成。

接下來，光柵化計算過程將圖形上的點和線轉(zhuǎn)換為屏幕上的像素點。這一步驟至關(guān)重要，因為它實現(xiàn)了從矢量圖形到像素圖像的轉(zhuǎn)換。想象一下，一條數(shù)學(xué)定義的斜線，在光柵化后，會被轉(zhuǎn)換為一系列緊密相連的像素點，形成視覺上連續(xù)的線段。

隨后，紋理映射（Texture Mapping）為多邊形表面賦予了生動的外觀。這一過程，通常由紋理映射單元（TMU）執(zhí)行，它將圖像或圖案“粘貼”到多邊形表面，從而創(chuàng)造出逼真的3D圖形。

像素處理階段則是確定每個像素最終屬性的關(guān)鍵。在支持DX8和DX9的GPU中，像素著色器（Pixel Shader）負(fù)責(zé)這一復(fù)雜任務(wù)，而光柵化引擎（ROP）則負(fù)責(zé)最終的像素輸出。當(dāng)一幀圖像渲染完成后，它會被送往顯存幀緩沖區(qū)，等待顯示。

在GPU出現(xiàn)之前，CPU承擔(dān)了計算機中的大部分運算任務(wù)，包括多媒體處理。然而，CPU的串行架構(gòu)和有限的暫存器數(shù)量，使其在處理多媒體計算時顯得力不從心。這類計算通常需要高運算密度、多并發(fā)線程和頻繁的存儲器訪問，而CPU的CISC架構(gòu)難以滿足這些需求。

盡管Intel等廠商推出了多媒體擴展指令集（SSE）等改進方案，但由于多媒體計算對浮點運算和并行計算的高要求，CPU在硬件層面上的局限性仍然明顯。相比之下，GPU的設(shè)計則更加適合并行處理大量任務(wù)。其簡單的控制結(jié)構(gòu)和較小的Cache需求，使得GPU能夠投入更多晶體管用于構(gòu)建專用電路和流水線，從而實現(xiàn)了計算速度的飛躍，特別是在處理浮點運算方面。

因此，CPU和GPU在架構(gòu)上存在顯著差異。CPU功能全面，適應(yīng)復(fù)雜運算環(huán)境；而GPU則專注于并行處理任務(wù)，擁有更強大的浮點運算能力。這種分工合作，使得計算機在處理圖形和多媒體任務(wù)時更加高效。