着色器子系统、相关GPU及方法技术方案

本申请揭露一种着色器子系统及相关GPU及方法。着色器子系统包括指令调度模块及指令缓存块。指令调度模块用以依据具有取指令需求的第一线程束产生并发送第一取指令请求，产生第一线程束的至少一第一预取指令请求，及当所有线程束的取指令请求都已发送时，发送至少一第一预取指令请求。指令缓存块包括取指令请求缓存、预取指令请求缓存、多个指令缓存行及指令缓存管理单元。指令缓存管理单元用以检测指令请求缓存中至少一取指令请求所请求的指令是否已存在于多个指令缓存行中，及当取指令请求缓存中已不存在任何取指令请求时，检测预取指令请求缓存中至少一预取指令请求所请求的预取指令是否已存在于多个指令缓存行中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种著色器子系統，更具体的涉及一种能夠有效預取指令的著色器子系統。

技术介绍

1、常见的处理器的处理流程大致上包括三个阶段：取指令(instruction fetch)阶段、解析指令(instruction decode)阶段及指令运行(execution)阶段。在指令提取阶段中，处理器会依据程序数从内存中提取待执行的指令，而在指令解析阶段中，处理器会进一步解析待执行指令的类型及所需的寄存器地址等信息，再交由处理器中对应的指令执行单元来执行指令。

2、在现有技术中，通用型的绘图处理器(general purpose graphic processingunit，gpgpu)的着色器(shader)子系统可能同时须运行多个线程束，并可通过指令缓存块(instruction cache，i-cache)来缓存各个线程束的指令。当着色器子系统所需要的指令不存在于指令缓存块时，也就是指令缓存未命中时，指令缓存块就会再向下一级的缓存或内存进行存取，以取得所需的指令。由于指令缓存块向其他缓存或内存取得指令需要花费较多的时间，因此指令缓存块通常本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种着色器子系统，用以运行多个线程束，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的着色器子系统，其特征在于，所述指令调度模块包括：

3.如权利要求2所述的着色器子系统，其特征在于，所述请求发送单元是在所述取指令请求缓存尚有空间时，将所述取指令单元所产生的取指令请求发送至所述指令缓存块，及在所述预取指令请求缓存尚有空间时，将所述预取指令单元所产生的预取指令请求发送至所述指令缓存块。

4.如权利要求2所述的着色器子系统，其特征在于，所述指令调度模块还包括：

5.如权利要求4所述的着色器子系统，其特征在于，所述第一指令计数器还用以：将所述第一程...

【技术特征摘要】

1.一种着色器子系统，用以运行多个线程束，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的着色器子系统，其特征在于，所述指令调度模块包括：

3.如权利要求2所述的着色器子系统，其特征在于，所述请求发送单元是在所述取指令请求缓存尚有空间时，将所述取指令单元所产生的取指令请求发送至所述指令缓存块，及在所述预取指令请求缓存尚有空间时，将所述预取指令单元所产生的预取指令请求发送至所述指令缓存块。

4.如权利要求2所述的着色器子系统，其特征在于，所述指令调度模块还包括：

5.如权利要求4所述的着色器子系统，其特征在于，所述第一指令计数器还用以：将所述第一程序数加上一固定值作为所述第一预取程序数的初始值；

6.如权利要求4所述的着色器子系统，其特征在于，所述指令缓存管理单元还用以当所述第一取指令请求所请求的第一指令不存在于所述多个指令缓存行中时，依据所述第一程序数自所述下一级指令缓存读取储存有所述第一指令的第一指令缓存行，并将所述第一指令缓存行储存至所述多个指令缓存行中的第一对应指令缓存行。

7.如权利要求6所述的着色器子系统，其特征在于，所述指令缓存管理单元还用以当所述至少一第一预取指令请求所请求的第一预取指令不存在于所述多个指令缓存行中时，依据所述第一预取累计数自所述下一级指令缓存读取接续在所述第一指令缓存行之后的第二指令缓存行，并将所述第二指令缓存行储存至所述多个指令缓存行中的第二对应指令缓存行。

8.如权利要求4所述的着色器子系统，其特征在于，所述指令调度模块还包括：

9.如权利要求1所述的着色器子系统，其特征在于，所述指令调度模块是...

【专利技术属性】
技术研发人员：何珠玉，刘璐，周永权，杜汉平，
申请(专利权)人：平头哥上海半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：