图形处理系统、装置及其纹理数据的处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术是有关于一种图形处理系统、装置及其材质数据的处理方法，该图形系统包括：一第一快取、一数据格式器、一第二快取、一材质过滤器先进先出内存、一材质过滤器单元、一第一测试逻辑电路、以及一逻辑电路数据表。在多快取架构中用自适应遗失数据表改进图形系统功能，这样，数据表大小随图形数据的完整性而定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材质(texture)快取，特别是有关于在多快取计算机图形环境中用适应遗失数据表进行材质快速控制的。
技术介绍
如所周知，计算机图形处理系统要对大量的数据进行处理，其中包括材质数据。所谓材质是一种数字图像，往往为具有(u，v)坐标空间的矩形。材质的最小寻址单元为质素(texel)，这是一个根据其位置分配的特定(u，v)坐标空间。在材质映像处理中，材质被映像至图形模型的表面，再从该模型产生目标图像。在目标图像中，图素(pixel)位于(x，y)坐标系的特定的坐标中。材质数据经常留置于属于共享资源的系统内存中。在许多计算机系统中，其它装置可能试图获取图形处理系统所用的数据或使用共享系统总线，这两种情况都可能造成图形处理系统的数据采集时间增加。另外，向系统内存要求获取数据可能因为其它原因会需要很长的时间。因此，从系统内存获取数据可能会影响图形处理系统的工作效率。改进数据采集的技术之一是采用专用于储存材质数据的材质快取(texture cache)。材质数据在被处理之前，先被从系统内存中提供给材质快取，从而将材质数据提供给图形系统，减少了存取系统内存的需要。因此这减少了内存的延误时间。但是，材质快取一般缺乏储存全部材质映像的能力。容量足以储存全部材质映像的材质快取可能会使其功能下降，因为快取的存取时间通常要随快取大小的增加而增加。另外，增加快取的大小需要更多价格不菲的芯片资源。一种不降低快取功能而增加快取大小的普通方法是提供两级快取。两级快取中的第一级快取用来存最可能立即需要的数据，而第二级快取用来存很可能在最近的将来会用到的数据。从在不实质性降低快取性能的前提下增加快取大小的观点看，采用两级快取的好处在于其能提高数据的可用性，同时减少了存取时间。但是，采用两级快取产生了给快取系统选择与传送数据以及从快取系统删除数据的问题。因此，如果不能适当判定需要请求、传送与删除什么数据，两级快取系统的好处就要减少。换句话说，就是必须开发出一种有效的技术来分配快取的容量与时间资源，以使快取系统中保有完整的待处理材质数据。例如，当所需的数据块在快取中被找到时，这就是“命中(hit)”，所请求的数据被复制并传送至处理器。或者，如数据块未命中，这就是“遗失(miss)”，所请求的数据最终必须从系统内存中读出并传送至快取与处理器。“遗失”的内存存取要化费额外的存取时间。若能发展出一种能对快取系统进行高效控制的技术，将可满足在计算机图形环境中的图形数据快速处理的重要需求。因此，在产业上存在着一个迄今为止尚未解决的需求，即要解决上述的缺陷与不足。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种在多快取电脑图形环境用自适应遗失数据表进行材质快取的控制方法，系统与图形处理装置。本专利技术的一实施例提供了一种处理装置，其包括一第一快取，将材质数据传送至一第二快取，其中该数据为封包，封包可包括多个图素；一数据格式器，将第二快取接收到的材质数据转换成集关联(set-associative)材质数据；一自适应遗失数据表，根据集关联材质数据中的遗失数在第一维上增长；以及材质快取控制逻辑电路，使用自适应遗失数据表将图素材质数据分成一个以上的周期，其中图素材质数据是由材质过滤单元接收到。简单地说，在结构上，有某一个实施例可以作为能根据封包进行运行的图形处理系统来应用，其包括一封包，包括多个图素，该多个图素中的每一个图素相当于多个具有质素位置的质素；一第一快取，从系统内存接收材质数据，并被分成多个槽(slot)；一数据格式器，将材质数据转换成集关联材质数据；一第二快取，接收该集关联材质数据；一材质过滤器先进先出内存，用来储存集关联材质数据；一材质过滤器单元，从材质过滤器先进先出内存接收集关联材质数据并产生与多个图素相对应的多个材质值，这样，材质过滤器单元能得到的集关联材质数据经过过滤产生多个图素的材质值；一第一测试逻辑电路，先对第二快取然后对第一快取进行第二快取遗失的数据命中测试；以及一逻辑电路数据表，位于第一测试逻辑电路中，储存相关于命中测试的多个状态旗标。本专利技术实施例更提供了一种处理图形处理器中的材质数据的处理方法，其包括如下步骤将多个图素组织成封包；在第一快取接收封包图形数据；将封包图形数据传送至第二快取；将图形数据分类排序为数据表，其中分类排序依据图形数据的坐标向量进行，该数据表包括第一轴与第二轴；沿数据表第一轴产生用于标记有效条目(entry)的图素有效屏蔽；在数据表中进行有效数据条目测试；为多个子集中的一子集确定第一遗失材质地址，其中该子集代表多个共享第二轴值中的一个值；沿具有共享第二轴值的第一轴产生附加条目；掩盖数据表中的该第一遗失地址与命中材质地址；以及输入图素分割数据，包括将材质地址材质地址与第一遗失地址置入材质过滤器先进先出内存，以从内存取出遗失数据。本专利技术技术方案通过判定需要请求、传送与删除什么数据，来有效的分配快取的容量与时间资源，所以使二级快取的性能得到提高。为让本专利技术的上述与其它特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。附图说明图1是计算机系统的简化方块图。图2是表示进行本专利技术的材质过滤处理的例示系统的方块图。图3表示本专利技术的一实施例的某些基本组成部分。图4是表示用本专利技术的技术进行材质数据处理的逻辑电路组成部分的示范例。图5是表示例示的L2快取组织格式的方块图。图6是表示例示的L1快取组织格式的方块图。图7是表示例示的、通过数据格式器，从L2的一个数据库到L1的相应集进行数据传输的方块图。图8是表示例示的L1快取中的集关联数据使用情况的方块图。图9是表示例示的L1组织格式的另一种情况的方块图。图10是表示参照图4讨论过的例示的材质过滤器先进先出内存的格式的方块图。图11是表示本专利技术所揭露的例示的自适应遗失数据表的图表。图12是表示本专利技术所揭露的方法的实现方法的流程图。图13是表示本专利技术的分割图素数据的实施例的流程图。100计算机系统102CPU104系统内存106材质映射108系统接口110图形处理系统112前端处理器114L2快取116L1快取118材质过滤器 120框缓冲存储器130显示装置200系统202基本指令处理器204数据取样器206材质过滤器208随机存取内存210图素处理器212渲染缓冲存储器310图形组成部分312材质快取控制逻辑电路314快取测试逻辑电路316多快取318自适应遗失数据表402材质先进先出内存控制404L2快取控制406系统内存/界面410材质过滤器先进先出内存420L2快取430数据格式器440L1快取450过滤器MUX460材质过滤器470过滤器500L2快取501L2数据线502奇数块504偶数块510库520通道600L1快取602L1数据线610集620子集630质素702L2快取库 706数据线710数据格式器722L1子集720L1集802子集804子集810集812集902集904子集906图素1000材质过滤器先进先出内存1010材质过滤器先进先出内存1020指向器先进先出内存1022指向器1110标记(tag)1112标记1114标记1116图素有效位1118标记1122标记1130第一遗失1132第二遗失1134本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图形处理系统，能对包括多个图素的封包进行处理，该多个图素中的每一个图素相关于多个具有质素位置的质素；其特征在于该图形系统包括：一第一快取，从系统内存接收材质数据，并被分成多个槽；一数据格式器，将材质数据转换成集关联材质数 据；一第二快取，接收该集关联材质数据；一材质过滤器先进先出内存，用来储存集关联材质数据；一材质过滤器单元，从材质过滤器先进先出内存接收集关联材质数据并产生与多个图素相对应的多个材质值，这样，材质过滤器单元能得到的集关 联材质数据经过过滤产生多个图素的材质值；一第一测试逻辑电路，用来先在第二快取，然后在第一快取进行第二快取遗失的数据命中测试；以及一逻辑电路数据表，位于第一测试逻辑电路中，储存与命中测试有关的多个状态旗标。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：徐建明，
申请(专利权)人：威盛电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]