[發(fā)明專利]用于經(jīng)由紋理硬件實(shí)施存儲器訪問操作的技術(shù)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310704648.2
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103885902A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 布雷恩·法斯;埃里克·T·安德森;尼克·巴羅威廉姆斯;瑟利斯·加德雷;喬爾·詹姆斯·麥科馬克;布里翁·S·諾德奎斯特;尼馬爾·拉伊·薩克塞納;蘭基·V·姍
• 申請（專利權(quán)）人: 輝達(dá)公司
• 主分類號: G06F13/16
• 分類號: G06F13/16
• 代理公司: 北京市磐華律師事務(wù)所 11336
• 代理人: 董巍;謝栒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總地涉及存儲器訪問操作，并且更具體地，涉及用于經(jīng)由紋理硬件實(shí)施存儲器訪問操作的技術(shù)。

背景技術(shù)

常規(guī)的圖形處理單元（GPU）包括紋理處理硬件，其配置為實(shí)施各種與紋理相關(guān)的操作，包括紋理加載操作和紋理高速緩存操作。圖形程序開發(fā)者可生成使用這種紋理處理硬件的著色器程序以渲染三維圖形場景。

近年來，程序開發(fā)者們已經(jīng)開始生成實(shí)施任意的、非面向圖形的操作的著色器程序，所述操作利用（leverage）GPU的并行處理架構(gòu)的杠桿。然而，考慮到紋理處理硬件的架構(gòu)，那些存儲器訪問操作必須被仔細(xì)地設(shè)計(jì)以類似于紋理處理操作。例如，典型的紋理訪問操作基于與紋理相關(guān)聯(lián)的二維（2D）坐標(biāo)和維度從存儲器讀取2D紋理數(shù)據(jù)。為了生成能夠加載非紋理數(shù)據(jù)的著色器程序，程序開發(fā)者必須將所有數(shù)據(jù)元素明確地聲明為具有體現(xiàn)與紋理相似的2D數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的2D坐標(biāo)和維度，而不管與該數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的實(shí)際維度。

上述方法是有問題的，因?yàn)閯?chuàng)建實(shí)施任意計(jì)算的著色器程序要求大量的紋理處理操作知識，而許多希望利用GPU的并行處理架構(gòu)的程序開發(fā)者缺乏這類知識。這些要求為許多程序開發(fā)者造成了相當(dāng)大的進(jìn)入障礙。

該問題的一個解決方案是除了現(xiàn)存的紋理處理硬件之外，還為通用存儲器訪問操作創(chuàng)建單獨(dú)的數(shù)據(jù)路徑。采用該方法，希望采用任意的非紋理數(shù)據(jù)來實(shí)施處理操作的程序開發(fā)者可簡單地寫出依靠該單獨(dú)路徑的程序。然而，該方法是有問題的，因?yàn)槌Ｒ?guī)的GPU就是缺乏集成附加數(shù)據(jù)路徑所要求的空間，并且增加GPU的大小代價很高。

因此，本領(lǐng)域需要的是用于經(jīng)由紋理處理硬件來實(shí)施通用數(shù)據(jù)訪問操作的更有效的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

一種用于實(shí)施數(shù)據(jù)訪問操作的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，包括：接收來自線程組內(nèi)的線程的存儲器訪問請求，確定與存儲器訪問請求相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)部分未存在于高速緩存存儲器單元中，從全局存儲器中檢索與存儲器訪問請求相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)部分，在線程組內(nèi)的線程的執(zhí)行期間將數(shù)據(jù)部分存儲在高速緩存存儲器單元內(nèi)，以及一旦確定線程組內(nèi)的每個線程均已在處理單元上完成執(zhí)行則將數(shù)據(jù)部分從高速緩存存儲器單元中清除（flush）。

所公開的技術(shù)的一個優(yōu)點(diǎn)是，紋理處理硬件能夠針對線程組的持續(xù)時間對針對該組線程所檢索的通用數(shù)據(jù)進(jìn)行高速緩存，從而高效地利用紋理硬件內(nèi)的高速緩存資源。

附圖說明

因此，可以詳細(xì)地理解本發(fā)明的上述特征，并且可以參考實(shí)施例得到對如上面所簡要概括的本發(fā)明更具體的描述，其中一些實(shí)施例在附圖中示出。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是，附圖僅示出了本發(fā)明的典型實(shí)施例，因此不應(yīng)被認(rèn)為是對其范圍的限制，本發(fā)明可以具有其他等效的實(shí)施例。

圖1是示出了配置為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個或多個方面的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的框圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的、用于圖1的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的并行處理子系統(tǒng)的框圖；

圖3A是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的、圖2的前端的框圖；

圖3B是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的、圖2的并行處理單元之一內(nèi)的通用處理集群的框圖；

圖3C是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的、圖3B的流多處理器的一部分的框圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的、圖2的并行處理單元中的一個或多個可經(jīng)配置以實(shí)現(xiàn)的圖形處理管線的概念圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的、圖3B的通用處理集群內(nèi)的紋理單元可經(jīng)配置以實(shí)現(xiàn)的紋理處理管線的概念圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的標(biāo)簽表的概念圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的、用于經(jīng)由圖5中所示的紋理處理管線來實(shí)施存儲器訪問操作的方法步驟的流程圖；以及

圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的、用于對與在圖3B中所示的流多處理器上執(zhí)行的一組線程相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)進(jìn)行高速緩存和使其無效的方法步驟的流程圖。

具體實(shí)施方式

在下面的描述中，將闡述大量的具體細(xì)節(jié)以提供對本發(fā)明更透徹的理解。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該清楚，本發(fā)明可以在沒有一個或多個這些具體細(xì)節(jié)的情況下得以實(shí)施。在其他實(shí)例中，未描述公知特征以避免對本發(fā)明造成混淆。

系統(tǒng)概述