[發明專利]一種圖形處理器內嵌可編程染色器開發平臺

在審

• 申請號: 201510925765.0
• 申請日: 2015-12-11
• 公開（公告）號: CN105574807A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 馬城城;田澤;劉暉;張駿;黎小玉;張琛
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安航空計算技術研究所
• 主分類號: G06T1/20
• 分類號: G06T1/20
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 趙逸宸

技術領域

本發明屬于計算機應用領域，涉及一種圖形處理器內嵌可編程染色器開 發平臺。

背景技術

可編程染色器作為圖形處理器的核心和關鍵，它的設計和開發是圖形處 理器設計過程中的難點和關鍵點，涉及指令集定義、控制接口定義、數據吞 吐量、軟件開發環境等眾多內容。

目前國外圖形處理技術發展相對成熟，然而國內尚未見到相關技術資料， 國外由于技術封鎖也沒有詳細可實施的資料可以借鑒。大部分公開發表的論 文僅簡單介紹了系統框架、實驗數據。GPU生產廠商不斷推陳出新，但核心 技術仍然存在壁壘高，難度大，公開度低等，除了應用方面，在可編程染色 器設計方面的資料幾乎空白，或者有零星的資料介紹可編程染色器開發，不 能系統、有效的支撐可編程染色器開發和設計。

發明內容

本發明提供一種圖形處理器內嵌可編程染色器開發平臺，為圖形處理器 內嵌可編程染色器的設計及應用提供開發依據，為可編程染色器的實現提供 一種靈活的解決方案，為同類產品的開發提供指導。

本發明的解決方案是：

該圖形處理器內嵌可編程染色器開發方法包括以下步驟：

1】提取圖形任務和/或通用運算；

2】硬件開發

根據圖形任務和/或通用運算生成指令控制、任務調度和通信控制，根據 指令控制、任務調度和通信控制設計相應的圖形處理器的內嵌可編程染色器 以及圖形處理器的內嵌可編程染色器的接口；其中任務調度為接口提供數據 和控制調度；通信控制為接口提供數據和控制調度的傳輸通路；

3】軟件開發環境開發

根據步驟2生成的指令控制中的指令集系統開發軟件開發環境；

4】驅動軟件開發

根據圖形任務和/或通用運算，通過軟件開發環境實現驅動軟件開發，為 使用者提供API接口。

應用上述方法的圖形處理器內嵌可編程染色器開發平臺包括圖形任務及 通用運算提取單元、指令控制單元、調度單元、通信控制單元、接口單元、 圖形處理器內嵌可編程染色器單元、軟件開發工具單元、功能軟件單元；所 述圖形任務及通用運算提取單元的輸出端分別與指令控制單元、調度單元、 通信控制單元和功能軟件單元的輸入端連接；調度單元、通信控制單元的輸 出端與接口單元的輸入端連接；指令控制單元、接口單元的輸出端與圖形處 理器內嵌可編程染色器單元連接，指令控制單元的輸出端還與軟件開發工具 單元的輸入端連接，軟件開發工具單元的輸出端與功能軟件單元的輸入端連 接，功能軟件單元的輸出端提供完整的API接口。

圖形任務及通用運算提取單元根據圖形任務和通用運算將提取出指令控 制單元、調度單元、通信控制單元和功能軟件單元。

圖形任務及通用運算提取單元根據圖形任務的梳理和通用運算分析將得 到指令控制單元，調度單元，通信控制單元和功能軟件單元等，為開發平臺 提供控制、數據資源。

指令控制單元通過圖形任務及通用運算提取單元進行分析提取，為內嵌 可編程染色器的圖形處理器單元和軟件開發工具圖形處理器內嵌可編程染色 器單元提供完整的指令集系統。

調度單元通過圖形任務及通用運算提取單元進行分析提取，為接口單元 提供數據、控制調度。

通信控制單元通過圖形任務及通用運算提取單元進行分析提取，為接口 單元提供數據、控制通信。

接口單元通過調度單元和通信控制單元得到平臺相應的接口處理，為內 嵌可編程染色器的圖形處理器單元提供數據、控制接口單元，保證可編程染 色器和其他模塊數據、控制之間的正確交互。

內嵌可編程染色器的圖形處理器單元通過指令控制單元和接口單元分析 得到，是整個系統的核心處理單元。

軟件開發工具單元通過指令控制單元得到，并且為功能軟件單元的生成 提供了有效的理論依據，為系統的軟件設計提供編輯、編譯、鏈接的環境。

功能軟件單元通過圖形任務及通用運算單元和軟件開發工具單元得到， 為系統的開發提供了完整的API接口。

本發明的優點是：

本發明的目的是為圖形處理器內嵌可編程染色器設計及應用提供了開發 依據，為可編程染色器的軟硬件協同設計實現提供了一種靈活的解決方案， 為同類產品的開發提供了一種圖形處理器內嵌可編程染色器開發平臺。

附圖說明