[發(fā)明專利]具有混合精度指令執(zhí)行的可編程串流處理器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980114125.4
• 申請日: 2009-04-21
• 公開（公告）號: CN102016926A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜云;于春;焦國方;斯蒂芬·莫洛伊
• 申請（專利權(quán)）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: G06T15/00
• 分類號: G06T15/00
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 宋獻(xiàn)濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖形處理，且更特定來說，涉及圖形處理器架構(gòu)。

背景技術(shù)

圖形裝置廣泛用于渲染用于例如視頻游戲、圖形程序、計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)應(yīng)用程序、模擬及視覺化工具、成像及其類似者等各種應(yīng)用的二維(2-D)及三維(3-D)圖像。圖形裝置可執(zhí)行各種圖形操作以渲染圖像。所述圖形操作可包括光柵化、模板及深度測試、紋理映射、著色(shading)及其類似者。3-D圖像可用若干表面來建模，且可用多邊形(例如，三角形)來近似每一表面。為渲染目的而用于表示3-D圖像的三角形的數(shù)目視所述表面的復(fù)雜性以及所述圖像的所要分辨率而定。

每一三角形可由三個頂點(diǎn)來界定，且每一頂點(diǎn)與各種屬性(例如，空間坐標(biāo)、色值及紋理坐標(biāo))相關(guān)聯(lián)。當(dāng)圖形裝置在渲染過程期間使用頂點(diǎn)處理器時，所述頂點(diǎn)處理器可處理所述各個三角形的頂點(diǎn)。每一三角形還由圖片元素(像素)構(gòu)成。當(dāng)所述圖形裝置還(或單獨(dú)地)在渲染過程期間使用像素處理器時，所述像素處理器通過確定每一三角形內(nèi)的每一像素的分量的值來渲染所述三角形。

在許多情況下，圖形裝置可利用著色器處理器來執(zhí)行某些圖形操作，例如著色。著色為涉及照明及陰影的高復(fù)雜的圖形操作。當(dāng)執(zhí)行渲染時，所述著色器處理器可能需要執(zhí)行多種不同指令，且通常包括一個或一個以上執(zhí)行單元以輔助這些指令的執(zhí)行。舉例來說，所述著色器處理器可包括算術(shù)邏輯單元(ALU)和/或初等函數(shù)單元(EFU)作為執(zhí)行單元。常常，這些執(zhí)行單元能夠使用全數(shù)據(jù)精度電路來執(zhí)行指令。然而，此電路可常常要求更多功率，且所述執(zhí)行單元可占據(jù)由所述圖形裝置所使用的著色器處理器集成電路內(nèi)的更多物理空間。

發(fā)明內(nèi)容

大體上，本發(fā)明涉及圖形裝置的可編程串流處理器，所述可編程串流處理器能夠使用不同執(zhí)行單元來執(zhí)行混合精度(例如，全精度、半精度)指令。舉例來說，所述可編程處理器可包括一個或一個以上全精度執(zhí)行單元以及一個或一個以上半精度執(zhí)行單元。在接收到二進(jìn)制指令及對所述指令的執(zhí)行的數(shù)據(jù)精度的指示后，所述處理器即能夠選擇適當(dāng)執(zhí)行單元以用于在所指示的數(shù)據(jù)精度下執(zhí)行接收到的指令。所述處理器可包含用于移動圖形應(yīng)用程序的基于指令的適應(yīng)性串流處理器。

通過此做法，所述處理器可避免使用一個執(zhí)行單元來執(zhí)行具有各種不同數(shù)據(jù)精度的指令。結(jié)果，可減少或消除不必要的精度提升。另外，應(yīng)用程序程序員在編寫應(yīng)用程序代碼時可具有增大的靈活性。應(yīng)用程序程序員可為不同應(yīng)用程序指令指定不同數(shù)據(jù)精度級別，所述不同數(shù)據(jù)精度級別接著經(jīng)編譯成由所述處理器處理的一個或一個以上二進(jìn)制指令。

在一個方面中，本發(fā)明是針對一種方法，其包括接收供在可編程串流處理器內(nèi)執(zhí)行的圖形指令；接收對所述圖形指令的執(zhí)行的數(shù)據(jù)精度的指示；以及接收轉(zhuǎn)換指令，所述轉(zhuǎn)換指令在由所述處理器執(zhí)行時將與所述圖形指令相關(guān)聯(lián)的圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到所指示的數(shù)據(jù)精度，其中所述轉(zhuǎn)換指令不同于所述圖形指令。所述方法進(jìn)一步包括基于所述所指示的數(shù)據(jù)精度來選擇所述處理器內(nèi)的多個執(zhí)行單元中的一者，以及使用所述選定執(zhí)行單元以使用與所述圖形指令相關(guān)聯(lián)的圖形數(shù)據(jù)來在所述所指示的數(shù)據(jù)精度下執(zhí)行所述圖形指令。

在一個方面中，本發(fā)明是針對一種計算機(jī)可讀媒體，其包括用于使可編程串流處理器進(jìn)行以下操作的指令：接收供在所述處理器內(nèi)執(zhí)行的圖形指令；接收對所述圖形指令的執(zhí)行的數(shù)據(jù)精度的指示；以及接收轉(zhuǎn)換指令，所述轉(zhuǎn)換指令在由所述處理器執(zhí)行時將與所述圖形指令相關(guān)聯(lián)的圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到所指示的數(shù)據(jù)精度，其中所述轉(zhuǎn)換指令不同于所述圖形指令。所述計算機(jī)可讀媒體進(jìn)一步包括用于使所述處理器進(jìn)行以下操作的指令：基于所述所指示的數(shù)據(jù)精度來選擇所述處理器內(nèi)的多個執(zhí)行單元中的一者，以及使用所述選定執(zhí)行單元以使用與所述圖形指令相關(guān)聯(lián)的圖形數(shù)據(jù)來在所述所指示的數(shù)據(jù)精度下執(zhí)行所述圖形指令。

在一個方面中，本發(fā)明是針對一種可編程串流處理器，其包括一控制器及多個執(zhí)行單元。所述控制器經(jīng)配置以接收供執(zhí)行的圖形指令及接收對所述圖形指令的執(zhí)行的數(shù)據(jù)精度的指示。所述控制器還經(jīng)配置以接收轉(zhuǎn)換指令，所述轉(zhuǎn)換指令在由所述處理器執(zhí)行時將與所述圖形指令相關(guān)聯(lián)的圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到所指示數(shù)據(jù)精度，其中所述轉(zhuǎn)換指令不同于所述圖形指令。當(dāng)可操作時，所述控制器基于所指示的數(shù)據(jù)精度來選擇所述執(zhí)行單元中的一者。所述控制器接著使所述選定執(zhí)行單元使用與所述圖形指令相關(guān)聯(lián)的圖形數(shù)據(jù)在所指示數(shù)據(jù)精度下執(zhí)行所述圖形指令。