图形管线中早期深度测试拒斥像素与片段着色器直接返回的性能差异

两者的性能差距远不止插值操作这一项，核心差异来自GPU流水线不同阶段的开销：

• 着色器启动的固定开销：哪怕片段着色器第一行就return，GPU依然要完成完整的着色器启动流程——包括为该片段分配线程资源、加载着色器上下文、调度线程到处理单元。而Early Z是在光栅化阶段就完成深度测试，直接跳过了片段着色器的整个启动链路，这部分固定开销在高片段数量场景下会被显著放大。
• 插值操作的完全规避：你提到的输入变量插值确实是一部分，但Early Z能彻底跳过所有插值——不仅是你在着色器里声明的顶点输出属性，还包括GPU内部隐含的辅助插值数据（比如硬件层面的精细位置、深度衍生值）。而片段着色器启动时，不少GPU架构会提前预计算部分插值数据，哪怕你立即返回，这部分预操作的开销已经产生了。
• 缓存与带宽的额外消耗：Early Z只涉及深度缓存的读写，带宽占用极低。但片段着色器启动时，哪怕不执行任何业务逻辑，也可能触发顶点属性缓存的读取、采样器状态的初始化，这些都会占用额外的内存带宽，而Early Z完全不会触发这类操作。
• 计算单元的占用差异：片段着色器哪怕立即返回，也会占用片段处理单元的执行周期；而Early Z被剔除的片段根本不会进入计算单元，能把资源留给其他有效任务。在GPU满负载的场景下，这部分资源释放对整体吞吐量的影响非常明显。

简单总结：Early Z是从流水线上游直接“砍掉”了片段的后续处理，而首句返回的片段着色器是“启动后立刻终止”，中间多了一整套启动、初始化的固定开销，这才是两者性能差距的核心原因。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Zebrafish