Compute Shader (D3D11)

✅ 什么是线程组（Thread Group）？

在 Compute Shader 中，一个 Dispatch 调用会启动大量 GPU 线程，这些线程被组织成若干个“线程组”（Thread Group，有时也叫 工作组 workgroup）。

可以理解成：
➤ 每个线程组就像是一个小团队（block）
➤ 每个线程是团队里的一个成员（thread）
➤ GPU 同时运行多个线程组，线程组内部又并行运行多个线程

🧠 示例：线程组的定义方式

在 HLSL 的 Compute Shader 中，你通过 numthreads(x, y, z) 来定义线程组的结构：

[numthreads(8, 8, 1)]
void CSMain(uint3 DTid : SV_DispatchThreadID)
{
    // 这是一个 8×8 的线程组，总共 64 个线程
}

🔧 接下来由 CPU 发起执行：

context->Dispatch(32, 32, 1);
/*
这表示：一共创建 32×32×1 = 1024 个线程组
每个线程组内部有 8×8×1 = 64 个线程
所以总共启动了 1024 × 64 = 65536 个线程！
*/

🎯 每个线程都有三个 ID：

可以用这些 ID 来决定当前线程应该处理哪一段数据，比如：

[numthreads(16, 16, 1)]
void CSMain(uint3 DTid : SV_DispatchThreadID)
{
    // DTid.x 和 DTid.y 表示我要处理的图像像素坐标
}

🚀 对应的硬件资源 —— GPU 的执行模型

🧱 一、需要掌握的几个核心硬件概念

1. SM（Streaming Multiprocessor） GPU 中的计算核心单元

👉 每个 SM 相当于一个“调度器”，可以调度多个线程组（Thread Groups）

2. Warp

• GPU 的最小调度单位，是一组 32 个线程
• 每次执行指令，一个 Warp 的所有线程一起执行同一条指令（SIMD，单指令多数据）
• 所以我们定义的线程数必须“考虑对齐 Warp 大小”，才能避免浪费执行单元

✅ 二、线程组和 Warp 的关系图（关键！）

比如我写了：

[numthreads(16, 16, 1)] // = 256 个线程

语义

DispatchThreadID 如何计算：

uint3 DTid = GroupID * numthreads + GroupThreadID;