用于图形处理的动态管线制造技术

本发明专利技术描述一种经配置以处理图形数据的设备。所述设备可包含固定硬件管线，其经配置以对当前图形数据集合执行一或多个功能。所述固定硬件管线可包含多个级，包含所述多个级的可旁路部分。所述设备可进一步包含：快捷电路，其经配置以在所述多个级的所述可旁路部分周围投送所述当前图形数据集合；以及控制器，其位于所述多个级的所述可旁路部分之前，所述控制器经配置以将所述当前图形数据集合选择性地投送到所述快捷电路或所述多个级的所述可旁路部分中的一者。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于图形处理的动态管线
本专利技术涉及图形处理。
技术介绍
用于显示的视觉内容(例如用于图形用户接口和视频游戏的内容)可由图形处理单元(GPU)产生。GPU可将二维或三维(3D)对象转换成可显示的二维(2D)像素表示。将关于3D对象的信息转换成可显示的位图被称为像素渲染，且要求相当大的存储器和处理能力。在过去，3D图形能力仅可用于强大工作站上。然而，现在3D图形加速器常见于个人计算机(PC)中以及嵌入式装置中，例如智能电话、平板计算机、便携式媒体播放器、便携式视频游戏控制台及其类似者。通常，嵌入式装置相比于常规PC具有较少计算能力和存储器容量。因而，当在嵌入式系统上实施此类技术时，3D图形渲染技术中增加的复杂性带来困难。
技术实现思路
本专利技术描述用于用固定硬件管线来处理图形数据的技术。明确地说，本专利技术描述用于将图形数据选择性地路由到固定硬件管线的可旁路级或到在所述可旁路级周围路由图形数据的快捷电路的设备和技术。在本专利技术的一或多个实例中，控制器可经配置以基于一或多个不同准则来路由当前图形数据集合。所述准则可包含用于所述当前图形数据集合的当前指令、用于后续图形数据集合的指令，以及所述可旁路级是否当前正在处理其它图形数据的指示。以此方式，本专利技术的实例设备和技术可通过可旁路级或在可旁路级周围选择性地路由图形数据，同时维持有序执行，并且还提供改进的数据等待时间、电力消耗和芯片面积成本。在本专利技术的一个实例中，一种经配置以处理图形数据的设备包括：固定硬件管线，其经配置以对当前图形数据集合执行一或多个功能，所述固定硬件管线包括多个级，包含所述多个级的可旁路部分；快捷电路，其经配置以在所述多个级的可旁路部分周围路由所述当前图形数据集合；以及控制器，其位于所述多个级的所述可旁路部分之前，所述控制器经配置以将所述当前图形数据集合选择性地路由到所述快捷电路或所述多个级的所述可旁路部分中的一者。在本专利技术的另一实例中，一种用于处理图形数据的方法包括：用固定硬件管线来处理当前图形数据集合，所述固定硬件管线经配置以对当前图形数据集合执行一或多个功能，所述固定硬件管线包括包含所述多个级的可旁路部分的多个级，以及经配置以在所述多个级的所述可旁路部分周围路由所述当前图形数据集合的快捷电路；以及用位于所述多个级的所述可旁路部分之前的控制器，来将所述当前图形数据集合选择性地路由到所述快捷电路或所述多个级的所述可旁路部分中的一者。在本专利技术的另一实例中，一种经配置以处理图形数据的设备包括：用于用固定硬件管线来处理当前图形数据集合的装置，所述固定硬件管线经配置以对所述当前图形数据集合执行一或多个功能，所述固定硬件管线包括包含所述多个级的可旁路部分的多个级，以及经配置以在所述多个级的所述可旁路部分周围路由所述当前图形数据集合的快捷电路；以及用于将所述当前图形数据集合选择性地路由到所述快捷电路或所述多个级的所述可旁路部分中的一者的装置。在另一实例中，本专利技术描述一种存储指令的计算机可读存储媒体，所述指令在被执行时，致使经配置以处理图形数据的装置的一或多个处理器：用固定硬件管线来处理当前图形数据集合，所述固定硬件管线经配置以对所述当前图形数据集合执行一或多个功能，所述固定硬件管线包括包含所述多个级的可旁路部分的多个级，以及经配置以在所述多个级的所述可旁路部分周围路由所述当前图形数据集合的快捷电路；且将所述当前图形数据集合选择性地路由到所述快捷电路或所述多个级的所述可旁路部分中的一者。在附图和下文描述中陈述本专利技术的一或多个实例的细节。本专利技术的其它特征、目标和优点将从所述描述和图式以及权利要求书而显而易见。附图说明图1是示出经配置以使用本专利技术的技术的实例计算装置的框图。图2是更详细地示出图1的组件的框图。图3是示出实例固定硬件管线的框图。图4是示出固定硬件管线的另一实例的框图。图5是示出固定硬件管线的另一实例的框图。图6是示出可根据本专利技术的技术的固定硬件管线的实例的框图。图7A和图7B是示出图形处理中可出现的实例数据泡的概念图。图8A和图8B是示出根据本专利技术的实例数据泡防止技术的概念图。图9是示出根据本专利技术的技术的固定硬件管线的另一实例的框图。图10是示出根据本专利技术的技术的实例旁路控制器的框图。图11是说明本专利技术的实例方法的流程图。图12是说明本专利技术的另一实例方法的流程图。图13是说明本专利技术的另一实例方法的流程图。图14是说明本专利技术的另一实例方法的流程图。具体实施方式使用固定硬件管线来执行许多图形处理技术。就是说，并不是使用具有相关联算术逻辑单元(ALU)的可编程处理单元，可使用一系列固定硬件逻辑单元来执行一或多个功能。固定硬件管线缺乏可编程处理单元的灵活性，因为固定硬件管线执行的功能无法改变。然而，与使用可编程处理单元可执行功能相比，固定硬件管线通常更快地执行功能。并非针对希望将使用硬件逻辑单元执行的每一功能或功能组合具有多个固定管线，许多图形处理单元(GPU)被配置成具有包含用于多于一个功能的硬件逻辑单元的固定硬件管线。在此布置中，可能不需要(即，旁路)固定硬件管线的特定级(即，一或多个硬件逻辑单元)来执行某一功能。这是因为旁路的级是用于其它不同功能。用于实施包含一或多个可旁路级的固定硬件管线的当前技术在电力消耗、芯片面积成本和数据等待时间方面展现缺点。鉴于这些缺点，本专利技术描述用于用固定硬件管线来处理图形数据的设备和技术。明确地说，本专利技术描述用于将图形数据选择性地路由到固定硬件管线的可旁路级或到在所述可旁路级周围路由图形数据的快捷电路的设备和技术。在本专利技术的一或多个实例中，控制器可经配置以基于一或多个不同准则来路由当前图形数据集合。所述准则可包含用于所述当前图形数据集合的当前指令、用于后续图形数据集合的指令，以及所述可旁路级是否当前正在处理其它图形数据的指示。以此方式，本专利技术的实例设备和技术可通过可旁路级或在可旁路级周围选择性地路由图形数据，同时维持有序执行，并且还提供改进的数据等待时间、电力消耗和芯片面积成本。图1是说明可使用本专利技术的动态固定管线和相关联技术的实例计算装置2的框图。计算装置2可包括(例如)个人计算机、桌上型计算机、膝上型计算机、平板计算机、计算机工作站、视频游戏平台或控制台、移动电话(例如，蜂窝式或卫星电话、陆线电话、因特网电话)、手持式装置(例如，便携式视频游戏装置或个人数字助理(PDA)、个人音乐播放器、视频播放器)、显示装置、电视机、电视机顶盒、服务器、中间网络装置、主机计算机、任何移动装置或处理和/或显示图形数据的任何其它类型的装置。如图1的实例中所说明，计算装置2可包含用户输入接口4、中央处理单元(CPU)6、存储器控制器8、系统存储器10、GPU12、图形存储器14、显示接口16、显示器18以及总线20和22。注意，在一些实例中，图形存储器14可与GPU12“在芯片上”。在一些情况下，图1中所示的CPU6、存储器控制器8、GPU12和图形存储器14以及可能显示接口16可在芯片上，例如在芯片上系统(SoC)设计中。用户输入接口4、CPU6、存储器控制器8、GPU12和显示接口16可使用总线20彼此通信。存储器控制器8和系统存储器10也可使用总线22彼此通信。总线20、22可为多种总线结构中的任一者，例如第三代总线(例如，超本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种经配置以处理图形数据的设备，所述设备包括：固定硬件管线，其经配置以对当前图形数据集合执行一或多个功能，所述固定硬件管线包括多个级，包含所述多个级的可旁路部分；快捷电路，其经配置以在所述多个级的所述可旁路部分周围路由所述当前图形数据集合；以及控制器，其位于所述多个级的所述可旁路部分之前，所述控制器经配置以将所述当前图形数据集合选择性地路由到所述快捷电路或所述多个级的所述可旁路部分中的一者。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.10 US 14/537,5891.一种经配置以处理图形数据的设备，所述设备包括：固定硬件管线，其经配置以对当前图形数据集合执行一或多个功能，所述固定硬件管线包括多个级，包含所述多个级的可旁路部分；快捷电路，其经配置以在所述多个级的所述可旁路部分周围路由所述当前图形数据集合；以及控制器，其位于所述多个级的所述可旁路部分之前，所述控制器经配置以将所述当前图形数据集合选择性地路由到所述快捷电路或所述多个级的所述可旁路部分中的一者。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制器进一步经配置以在所述控制器将所述当前图形数据集合路由到所述快捷电路的情况下，断开到所述多个级的所述可旁路部分的电力。3.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个级的所述可旁路部分包括一或多个可旁路级。4.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制器经配置以基于将对所述当前图形数据集合执行的当前功能来路由所述当前图形数据集合。5.根据权利要求4所述的设备，其中所述控制器经配置以在所述当前功能需要所述可旁路部分的情况下，将所述当前图形数据集合路由到所述可旁路部分，且其中所述控制器经配置以在所述当前功能并不需要所述可旁路部分的情况下，将所述当前图形数据集合路由到所述快捷电路。6.根据权利要求4所述的设备，其中所述多个级的所述可旁路部分包括一或多个寄存器，其经配置以存储图形数据，所述一或多个寄存器经配置以向所述控制器发送信号，所述信号指示所述一或多个寄存器中的所述图形数据当前是否正由所述可旁路部分处理。7.根据权利要求6所述的设备，其中所述控制器经配置以在所述当前功能需要所述可旁路部分的情况下，或在所述信号指示所述一或多个寄存器中的所述图形数据当前正由所述可旁路部分处理的情况下，将所述当前图形数据集合路由到所述可旁路部分，且其中所述控制器经配置以在所述当前功能并不需要所述可旁路部分，且所述信号指示所述一或多个寄存器中的所述图形数据当前不是正由所述可旁路部分处理的情况下，将所述当前图形数据集合路由到所述快捷电路。8.根据权利要求6所述的设备，其中所述控制器进一步经配置以分析用于将在所述当前图形数据集合之后处理的后续图形数据集合的指令，且其中所述控制器经配置以基于将对所述当前图形数据集合执行的所述当前功能、用于所述后续图形数据集合的所述指令的所述分析，以及来自所述一或多个寄存器的所述信号，来路由所述当前图形数据集合。9.根据权利要求8所述的设备，其中所述控制器经配置以在所述当前功能需要所述可旁路部分的情况下，将所述当前图形数据集合路由到所述可旁路部分，其中所述控制器经配置以在用于所述后续图形数据集合的所述指令的确需要所述可旁路部分的情况下，将所述当前图形数据集合路由到所述可旁路部分，其中所述控制器经配置以在所述信号指示所述一或多个寄存器中的所述图形数据当前正由所述可旁路部分处理的情况下，将所述当前图形数据集合路由到所述可旁路部分，且其中所述控制器经配置以在所述当前功能并不需要所述可旁路部分、用于所述后续图形数据集合的所述指令并不需要所述可旁路部分，且所述信号指示所述一或多个寄存器中的所述图形数据当前不是正由所述可旁路部分处理的情况下，将所述当前图形数据集合路由到所述快捷电路。10.根据权利要求4所述的设备，其中所述控制器进一步经配置以确定后续图形数据集合是否将由所述可旁路部分处理，且其中所述控制器进一步经配置以基于将对所述当前图形数据集合执行的所述当前功能，以及所述后续图形数据集合是否将由所述可旁路部分处理的所述确定，来路由所述当前图形数据集合。11.根据权利要求10所述的设备，其中所述控制器经配置以通过分析用于所述后续图形数据集合的指令来确定所述后续图形数据集合是否将由所述可旁路部分处理，且其中所述控制器经配置以基于将对所述当前图形数据集合执行的所述当前功能以及用于所述后续图形数据集合的所述指令的所述分析，来路由所述当前图形数据集合。12.根据权利要求11所述的设备，其中所述控制器经配置以在所述当前功能需要所述可旁路部分的情况下，将所述当前图形数据集合路由到所述可旁路部分，其中所述控制器经配置以在用于所述后续图形数据集合的所述指令的确需要所述可旁路部分的情况下，将所述当前图形数据集合路由到所述可旁路部分，且其中所述控制器经配置以在所述当前功能并不需要所述可旁路部分，且用于所述后续图形数据集合的所述指令也并不需要所述可旁路部分的情况下，将所述当前图形数据集合路由到所述快捷电路。13.一种用于处理图形数据的方法，所述方法包括：用固定硬件管线来处理当前图形数据集合，所述固定硬件管线经配置以对所述当前图形数据集合执行一或多个功能，所述固定硬件管线包括：多个级，包含所述多个级的可旁路部分；以及快捷电路，其经配置以在所述多个级的所述可旁路部分周围路由所述当前图形数据集合；以及用位于所述多个级的所述可旁路部分之前的控制器，来将所述当前图形数据集合选择性地路由到所述快捷电路或所述多个级的所述可旁路部分中的一者。14.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括：在所述当前图形数据集合路由到所述快捷电路的情况下，断开到所述多个级的所述可旁路部分的电力。15.根据权利要求13所述的方法，其中所述多个级的所述可旁路部分包括一或多个可旁路级。16.根据权利要求13...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亮，A·E·格鲁贝尔，焦国方，齐振宇，G·S·皮塔里斯，S·W·诺兰，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US