流處理器內部通常包含以下幾個主要部分

1. 算術邏輯單元（ALU）：
   • 功能：這是流處理器的核心運算部件，用於執行各種算術和邏輯運算，比如加法、減法、乘法、除法、比較、邏輯與、邏輯或等操作。在圖形處理中，ALU 會對圖形資料進行大量的數學計算，例如對頂點的座標進行變換、對畫素的顏色值進行計算等；在通用計算任務中，如深度學習的訓練和推理，ALU 負責執行矩陣運算、向量運算等複雜的數學操作。
   • 特點：通常設計為能夠快速並行地處理多個資料，以滿足流處理器的高平行計算需求。例如，一個流處理器中的 ALU 可以同時對多個畫素的顏色值進行加法運算，大大提高了計算效率。
2. 暫存器：
   • 通用暫存器：用於暫存流處理器在運算過程中的資料，比如運算元、中間結果等。通用暫存器的讀寫速度非常快，可以快速地為 ALU 提供資料，並且能夠減少對外部儲存器（如視訊記憶體）的訪問次數，從而提高流處理器的效能。由於流處理器需要處理大量的資料，因此通常會配備較多數量的通用暫存器，以便能夠同時儲存多個資料。
   • 特殊功能暫存器：這些暫存器具有特定的功能，用於儲存流處理器的一些狀態資訊、控制資訊等。例如，用於儲存指令執行的狀態標誌（如進位標誌、零標誌等），或者儲存流處理器的工作模式、配置資訊等。特殊功能暫存器的存在使得流處理器能夠根據不同的需求進行靈活的配置和控制。
3. 控制單元：
   • 指令譯碼器：負責將從外部接收到的指令進行譯碼，將其轉換為流處理器內部能夠理解和執行的操作訊號。指令譯碼器會根據指令的型別和操作碼，確定需要執行的具體操作以及操作的物件，然後將這些資訊傳送給流處理器的其他部件，以控制它們的工作。例如，當接收到一個畫素著色的指令時，指令譯碼器會將其轉換為對畫素顏色值進行計算的操作訊號，併傳送給 ALU 進行執行。
   • 排程器：主要用於對流處理器內部的任務進行排程和管理。它會根據任務的優先順序、依賴關係以及流處理器的資源狀況，合理地安排 ALU 等部件的工作順序，以確保流處理器能夠高效地執行各種任務。例如，當有多個畫素的計算任務同時到達流處理器時，排程器會根據這些畫素的處理順序和優先順序，安排 ALU 依次對它們進行處理。
4. 快取（Cache）：
   • 一級快取（L1 Cache）：位於流處理器內部，與 ALU 和暫存器等部件緊密相連。L1 快取的訪問速度非常快，但容量相對較小。它主要用於儲存流處理器頻繁訪問的資料，如最近使用的畫素資料、頂點資料等，以減少對外部儲存器的訪問延遲。由於流處理器需要快速地處理大量的資料，因此 L1 快取的存在可以大大提高資料的讀取速度，從而提高流處理器的效能。
   • 二級快取（L2 Cache）等更高層次的快取（如果存在）：通常是多個流處理器共享的，其容量相對較大，但訪問速度比 L1 快取慢一些。L2 快取用於快取從外部儲存器（如視訊記憶體）中讀取的資料以及流處理器的中間計算結果，以便在後續的計算中能夠快速地獲取這些資料，減少對外部儲存器的訪問次數。更高層次的快取可以進一步提高資料的命中率，從而提高流處理器的整體效能。