计算机系统、图形处理单元及其图形处理方法技术方案

本发明专利技术提供一种计算机系统、图形处理单元及其图形处理方法。该图形处理单元，包括：命令流解析器，用以接收来自显示驱动程序的指令表，解析该指令表中的指令，以判断图形处理单元的渲染模式并相应该渲染模式执行绘图渲染管线以进行图形处理；其中当命令流解析器判断指令表中不包括至少一特定命令流解析指令时，命令流解析器判断渲染模式为第一渲染模式；当命令流解析器判断上述指令表中包括该至少一特定命令流解析指令时，该命令流解析器判断该渲染模式为第二渲染模式；其中在该第二渲染模式下，该命令流解析器将绘制目标分为多个分块，根据该至少一特定命令流解析指令，自该指令表中取得多个第一绘图指令并对每一该等分块执行该等第一绘图指令。

【技术实现步骤摘要】
计算机系统、图形处理单元及其图形处理方法
本专利技术涉及图形处理单元，特别涉及可弹性切换不同渲染模式以降低功耗的一种计算机系统、图形处理单元及其图形处理方法。
技术介绍
图形处理单元(GPU)是一个相当重要的运算元件。一般而言，图形处理单元的功耗很高，因此需要尽量降低其功耗，以延长电子装置的使用时间。目前的图形处理单元中所采用的命令流解析器只会采用单一渲染模式，使得绘图渲染管线中各个处理级(stage)需要逐一渲染每个图元(primitive)。对于某些像素暂存数据，例如：颜色/深度/模板数据等，当图形处理芯片上内建的缓冲器或快取存储器的空间不足以存储这些像素暂存数据时，这些像素暂存数据将需要被写入存储器，之后在渲染后续图元时再读回以进行混合/深度测试/模板测试等后续的绘图渲染管线操作。然而，如果被写入存储器中的这些像素暂存数据最终会被惕除，这些写入/读取操作可能只是浪费存储器存取资源，因而导致高功耗并消耗额外成本。此外，由于后续图元的渲染结果可能受到当前图元的影响，因此在具有传统命令流解析器的图形处理单元中，绘图渲染管线中各个处理级一次只能处理单一图元，导致图形处理效能不佳。因此，本专利技术提出一种可支持高性能要求并降低功耗的图形处理单元及其相关图形处理方法，用以解决以上缺点。
技术实现思路
本专利技术提供一种图形处理单元，包括：一命令流解析器，用以接收来自一显示驱动程序的一指令表，解析上述指令表中的指令，以判断上述图形处理单元的一渲染模式并相应上述渲染模式执行一绘图渲染管线以进行图形处理；其中当上述命令流解析器判断析上述指令表中不包括至少一特定命令流解析指令时，上述命令流解析器判断上述渲染模式为一第一渲染模式；当上述命令流解析器判断上述指令表中包括上述至少一特定命令流解析指令时，上述命令流解析器判断上述渲染模式为一第二渲染模式；其中在上述第二渲染模式下，上述命令流解析器将一绘制目标分为多个分块，根据上述至少一特定命令流解析指令，自上述指令表中取得多个第一绘图指令并对上述多个分块执行上述第一绘图指令以执行上述绘图渲染管线。本专利技术还提供一种图形处理方法，用于一图形处理单元，其中该图形处理单元至少包括一命令流解析器，用以相应一渲染模式执行一绘图渲染管线以进行图形处理，该方法包括：判断该图形处理单元接收来自一显示驱动程序的一指令表中是否包括至少一特定命令流解析指令；当判断该指令表中不包括该至少一特定命令流解析指令时，判断该渲染模式为一第一渲染模式，并以图元为单位对一绘制目标进行图形处理；以及当判断该指令表中包括该至少一特定命令流解析指令时，判断该渲染模式为一第二渲染模式，将该绘制目标分为多个分块，根据该至少一特定命令流解析指令，自该指令表中取得多个第一绘图指令并对每一该等分块执行该等第一绘图指令以进行图形处理。本专利技术还提供一种计算机系统，包括：一中央处理器，用以执行一显示驱动程序；以及一图形处理单元，用以执行一绘图渲染管线，其至少包括：一命令流解析器，用以接收来自该显示驱动程序的一指令表，解析该指令表中的指令，以判断该图形处理单元的该渲染模式并相应该渲染模式执行该绘图渲染管线以进行图形处理；其中当该命令流解析器判断该指令表中不包括至少一特定命令流解析指令时，该命令流解析器判断该渲染模式为一第一渲染模式；当该命令流解析器判断该指令表中包括该至少一特定命令流解析指令时，该命令流解析器判断该渲染模式为一第二渲染模式；其中在该第二渲染模式下，该命令流解析器将一绘制目标分为多个分块，根据该至少一特定命令流解析指令，自该指令表中取得多个第一绘图指令并对每一该等分块执行该等第一绘图指令以执行该绘图渲染管线。附图说明图1是显示本专利技术一实施例中的计算机系统的方块图。图2是显示本专利技术一实施例中的命令流解析器的方块图。图3是显示本专利技术一实施例中的指令表的示意图。图4是显示依据本专利技术一实施例中的图形处理方法的流程图。图5是显示依据本专利技术另一实施例中的图形处理方法的流程图。【符号说明】100～计算机系统；110～中央处理器；111～显示驱动程序；120～图形处理单元；130～命令流解析器；131～寄存器组；132～性能分析单元；133～预取缓冲器；134～预解析单元；135～主解析单元；136～输入组合器；140～输入组合器；150～顶点着色器；160～几何着色器；170～光栅化单元；180～像素着色器；190～输出合并器；200～存储器资源；210～指令快取；300～指令表；311、312～特定命令流解析指令；S410、S420、S430、S440～步骤；以及S510、S520、S530、S540、S550、S560～步骤。具体实施方式以下说明为完成专利技术的较佳实现方式，其目的在于描述本专利技术的基本精神，但并不用以限定本专利技术。实际的
技术实现思路
必须参考之后的权利要求范围。必须了解的是，使用于本说明书中的“包含”、“包括”等词，用以表示存在特定的技术特征、数值、方法步骤、作业处理、元件和/或组件，但并不排除可加上更多的技术特征、数值、方法步骤、作业处理、元件、组件，或以上的任意组合。在权利要求中使用如"第一"、"第二"、"第三"等词用来修饰权利要求中的元件，并非用来表示之间具有优先权顺序，先行关系，或者是一个元件先于另一个元件，或者是执行方法步骤时的时间先后顺序，仅用来区别具有相同名字的元件。图1是显示本专利技术一实施例中的计算机系统的方块图。如图1所示，计算机系统100包括一中央处理器110及一图形处理单元120，其中图形处理单元120及中央处理器110所执行的显示驱动程序(displaydriver)111可以支持例如OpenGLES标准。图形处理单元120包括一命令流解析器(commandstreamparser)130、一输入组合器(inputassembler)140、一顶点着色器(vectorshader))150、一几何着色器160、一光栅化单元(rasterizer)170、一像素着色器(pixelshader)180、一输出合并器(outputmerger)190、一存储器资源200以及一指令快取210。其中，输入组合器140、顶点着色器150、几何着色器160、光栅化单元170、像素着色器180以及输出合并器190又称为绘图渲染管线(graphicsrenderingpipeline)的各处理级，共同组成一绘图渲染管线。图形处理单元120中的命令流解析器130接收来自计算机系统100的中央处理器(CPU)110执行的显示驱动程序(displaydriver)111所发出的绘图指令，命令流解析器130并会将绘图指令直接传送至后续的各处理级140～190，用以处理绘图渲染管线的各种运算，例如光栅化(rasterization)、深度测试(depthtest)、模板测试(StencilTest)等等。在另一实施例中，上述命令流解析器(commandstreamparser)130与输入组合器(inputassembler)140可整合为一单一命令流解析器。在此应可理解的是，绘图渲染管线内的部件可能随不同系统而异，且可以用各种不同方式呈现，本专利技术并不限于此。图1的绘图渲染管线组成为本领域技术人员所熟知，因此仅精简描述说明于下，其细节本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图形处理单元，包括：命令流解析器，用以接收来自显示驱动程序的指令表，解析该指令表中的指令，以判断该图形处理单元的渲染模式并相应该渲染模式执行绘图渲染管线以进行图形处理；其中当该命令流解析器判断该指令表中不包括至少一特定命令流解析指令时，该命令流解析器判断该渲染模式为第一渲染模式；当该命令流解析器判断该指令表中包括该至少一特定命令流解析指令时，该命令流解析器判断该渲染模式为第二渲染模式，其中在该第二渲染模式下，该命令流解析器将绘制目标分为多个分块，根据该至少一特定命令流解析指令，自该指令表中取得多个第一绘图指令并对每一所述分块执行所述第一绘图指令以执行该绘图渲染管线。

【技术特征摘要】
1.一种图形处理单元，包括：命令流解析器，用以接收来自显示驱动程序的指令表，解析该指令表中的指令，以判断该图形处理单元的渲染模式并相应该渲染模式执行绘图渲染管线以进行图形处理；其中当该命令流解析器判断该指令表中不包括至少一特定命令流解析指令时，该命令流解析器判断该渲染模式为第一渲染模式；当该命令流解析器判断该指令表中包括该至少一特定命令流解析指令时，该命令流解析器判断该渲染模式为第二渲染模式，其中在该第二渲染模式下，该命令流解析器将绘制目标分为多个分块，根据该至少一特定命令流解析指令，自该指令表中取得多个第一绘图指令并对每一所述分块执行所述第一绘图指令以执行该绘图渲染管线。2.如权利要求1所述的图形处理单元，其中该至少一特定命令流解析指令包括第一特定指令以及第二特定指令，并且该命令流解析器取出该指令表中介于该第一特定指令以及该第二特定指令之间的多个指令为所述第一绘图指令。3.如权利要求2所述的图形处理单元，其中该第一特定指令还包括分块信息，并且该命令流解析器依据该分块信息决定所述分块的数量以及每一所述分块的坐标位置。4.如权利要求1所述的图形处理单元，其中该命令流解析器对每一所述分块进行所述第一绘图指令的指令解析，并依据每一所述第一绘图指令的指令类型，判断是否仅对所述分块进行一次该第一绘图指令的指令解析，其中当判断该第一绘图指令为既定绘图指令时，该命令流解析器仅对所述分块进行一次该第一绘图指令的指令解析。5.如权利要求4所述的图形处理单元，其中该既定绘图指令为二维绘图指令。6.如权利要求4所述的图形处理单元，还包括指令快取，用以存储所述第一绘图指令，并且该命令流解析器自该指令快取中取出所述第一绘图指令以对每一所述分块执行所述第一绘图指令。7.如权利要求6所述的图形处理单元，其中该指令快取还分为可替换型快取以及不可替换型快取，该不可替换型快取用以存储对应于所述第一绘图指令的指令表及其对应的至少一间接数据。8.如权利要求7所述的图形处理单元，其中该不可替换型快取还包括静态数据快取以及动态数据快取，分别用以存储对应于所述第一绘图指令的该指令表及其对应的该至少一间接数据。9.如权利要求1所述的图形处理单元，其中该第一渲染模式为立即渲染模式以及该第二渲染模式为分块渲染模式。10.一种图形处理方法，用于图形处理单元，其中该图形处理单元至少包括命令流解析器，用以相应渲染模式执行绘图渲染管线以进行图形处理，该方法包括：判断该图形处理单元接收来自显示驱动程序的指令表中是否包括至少一特定命令流解析指令；当判断该指令表中不包括该至少一特定命令流解析指令时，判断该渲染模式为第一渲染模式，并以图元为单位对绘制目标进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪莹，武凤霞，顾德明，周毅，胡家宽，
申请(专利权)人：上海兆芯集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31