GPU的新應用:淺談瀏覽器硬件加速之爭

    IE9 Beta 的發布讓瀏覽器的GPU硬件加速一夜之間成為了熱門話題，隨后Firefox、Google Chrome 等瀏覽器都紛紛將硬件加速功能作為當務之急，Opera 更是率先開始研究移動平臺上的瀏覽器硬件加速，瀏覽器廠商開始了“硬件加速之爭”。

    在IE9中，微軟使用了Direct2D、DirectWirte、XPS等新技術進行文字、圖像、視頻、SVG等內容的渲染。Direct2D的加入可以讓瀏覽器調動GPU來優化渲染豐富的圖形，從而帶來更快的Web程序運行速度，以及更高質量的瀏覽體驗。

    對一些圖形操作來說，GPU是更合適的選擇，比如GPU在執行Alpha混合與雙線性圖形縮放的時候就比CPU快得多，還可以利用像素著色器執行復雜的每像素計算。

    利用GPU執行更多任務，CPU資源就得以釋放給其他瀏覽器子系統，還能獲得更流暢的動畫和視頻播放效果。

    根據Mozilla提供的資料，Firefox和IE9在Windows平臺上的實現方式完全一樣，而在Mac及Linux平臺上的實現方式目前還沒有特別細的資料。

    互聯網巨頭 Google 自己的 Chrome 瀏覽器也有一套完整的GPU硬件加速方案，而且是一種非常特殊的硬件加速方案。

    在硬件加速條件下，GPU接受來自渲染進程的命令，并將其輸入OpenGL 或 Direct3D 進行處理，Chrome在此一直落后于其他對手，原因是Google考慮到安全因素，將瀏覽器的渲染工作安排在一個獨立的進程內，導致無法與操作系統的硬件接口直接通信。因此為了實現硬件加速，Chrome需要特殊的方案：

    在渲染進程和GPU兩者無法直接通信的情況下，Chrome特意分出了一片共享存儲區，讓渲染進程將命令緩存錄入存儲區，再等GPU從存儲區讀取命令，進而執行相應命令。這方案解決了核心問題，但因為始終不是直接通信，功能上還有一定的限制。

   依靠這個結構，Chrome開始對部分內容實施硬件加速。對于普通的網頁內容（文本、CSS、靜態圖片）依舊直接使用CPU渲染，而GPU負責大型媒體（如視頻）的加速渲染任務，更為特殊的WebGL元素，則完全交由GPU渲染。對各層面的內容渲染完成后，最后關鍵的一步是將所有內容揉合進同一個頁面，這項工作CPU無法很好勝任，所以這一部分工作也完全可以交由瀏覽器來完成。