基于渲染模式自适应的图形处理器统一染色阵列旁路结构制造技术
A unified coherent array bypass structure for graphics processor based on rendering mode adaptation
A graphics processor array structure bypass uniform dyeing rendering mode based on adaptive task scheduling, including dyeing unit, vertex coloring function configuration register unit, register unit, pixel staining function configuration drawing simple graphics / complex mode of monitoring unit, 1:2 multiplexer, vertex / pixel bypass data path, unified dyeing and dyeing task array output unit. Through drawing simple / complex mode monitoring unit on the current pixel and vertex coloring coloring function monitoring function configuration register contents, can be identified for vertex coloring and dyeing pixel, the graphics rendering is simple or complex mode, without unified array processing dyeing, directly through the bypass vertex / pixel data path property data send vertex and pixel to the dyeing task output unit, thereby reducing the vertex / pixel array and uniform dyeing dyeing processing delay power, improve the rendering efficiency.
【技术实现步骤摘要】
基于渲染模式自适应的图形处理器统一染色阵列旁路结构
本专利技术涉及计算机硬件
，尤其涉及基于渲染模式自适应的图形处理器统一染色阵列旁路结构。
技术介绍
随着图形化应用的不断增加，早期单靠CPU进行图形绘制的解决方案已经难以满足成绩和技术增长的图形处理需求，图形处理器(GraphicProcessingUnit，GPU)应运而生。从1999年Nvidia发布第一款GPU产品至今，GPU技术的发展主要经历了固定功能流水线阶段、分离染色器架构阶段、统一染色器架构阶段，其图形处理能力不断提升，应用领域也从最初的图形绘制逐步扩展到通用计算领域。GPU流水线高速、并行的特征和灵活的可编程能力，为图形处理和通用并行计算提供了良好的运行平台。目前，我国尚无基于统一染色架构的GPU，各领域显示控制系统中大量采用国外进口的商用GPU芯片。尤其是在军用领域中，国外进口商用GPU芯片存在温度和环境适应性差、无法保证电路本身或配套软件没有“后门”、包含大量军用领域不需要的冗余功能单元，功耗指标无法满足要求、商用GPU芯片更新换代快，随时面临停产、断档，难以满足武器装备持续保障等缺陷，在安全性、可靠性、保障性等方面的存在重大隐患。而且，出于政治、军事、经济等原因，国外对我国实行技术“封锁”和产品“垄断”，难以获得GPU芯片的底层技术资料，如寄存器资料、详细内部微架构、核心软件源码等，导致GPU功能、性能无法充分发挥，且移植性较差；上述问题严重制约了我国显示系统的独立研制和自主发展。尤其是高性能低功耗图形处理器设计技术，是GPU图形处理体系结构的核心技术，突破高性能GPU低功耗设...
【技术保护点】
一种基于渲染模式自适应的图形处理器统一染色阵列旁路结构，其特征在于，包括：染色任务调度单元(1)、顶点染色功能配置寄存器单元(2)、像素染色功能配置寄存器单元(3)、图形绘制简单/复杂模式监测单元(4)、1:2多路选择器(5)、顶点/像素旁路数据通路(6)、统一染色阵列单元(7)和染色任务输出单元(8)；所述顶点染色功能配置寄存器单元(2)用来存储由统一染色阵列单元(7)完成处理的所有顶点染色功能时所对应的开/关使能标志位；所述像素染色功能配置寄存器单元(3)用来存储由统一染色阵列单元(7)完成处理的所有像素染色功能时所对应的开/关使能标志位；所述图形绘制简单/复杂模式监测单元(4)负责对当前顶点染色功能配置寄存器单元(2)和像素染色功能配置寄存器单元(3)中的内容进行监测，如果所述顶点染色功能配置寄存器单元(2)中所有开/关使能标志位都是关，输出当前顶点染色的简单模式标志信号分别给染色任务调度单元(1)和1:2多路选择器(5)；如果所述顶点染色功能配置寄存器单元(2)中所有开/关使能标志位不都是关，输出当前顶点染色的复杂模式标志信号分别给染色任务调度单元(1)和1:2多路选择器(5)...
【技术特征摘要】
1.一种基于渲染模式自适应的图形处理器统一染色阵列旁路结构，其特征在于，包括：染色任务调度单元(1)、顶点染色功能配置寄存器单元(2)、像素染色功能配置寄存器单元(3)、图形绘制简单/复杂模式监测单元(4)、1:2多路选择器(5)、顶点/像素旁路数据通路(6)、统一染色阵列单元(7)和染色任务输出单元(8)；所述顶点染色功能配置寄存器单元(2)用来存储由统一染色阵列单元(7)完成处理的所有顶点染色功能时所对应的开/关使能标志位；所述像素染色功能配置寄存器单元(3)用来存储由统一染色阵列单元(7)完成处理的所有像素染色功能时所对应的开/关使能标志位；所述图形绘制简单/复杂模式监测单元(4)负责对当前顶点染色功能配置寄存器单元(2)和像素染色功能配置寄存器单元(3)中的内容进行监测，如果所述顶点染色功能配置寄存器单元(2)中所有开/关使能标志位都是关，输出当前顶点染色的简单模式标志信号分别给染色任务调度单元(1)和1:2多路选择器(5)；如果所述顶点染色功能配置寄存器单元(2)中所有开/关使能标志位不都是关，输出当前顶点染色的复杂模式标志信号分别给染色任务调度单元(1)和1:2多路选择器(5)；如果所述像素染色功能配置寄存器单元(3)中所有开/关使能标志位都是关，输出当前像素染色的简单模式标志信号分别给染色任务调度单元(1)和1:2多路选择器(5)；如果所述像素染色功能配置寄存器单元(3)中所有开/关使能标志位不都是关，输出当前像素染色的复杂模式标志信号...
【专利技术属性】
技术研发人员：张骏，田泽，韩立敏，郑新建，任向隆，郭亮，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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