[發明專利]一種面向GPU芯片的渲染輸出裝置及建模方法

在審

• 申請號: 201911147210.2
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110930494A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 吳曉成;蔡葉芳;陳佳;張少鋒;姜麗云;劉航
• 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: G06T15/00
• 分類號: G06T15/00;G06T15/50;G06T15/30
• 代理公司: 北京清大紫荊知識產權代理有限公司 11718
• 代理人: 李紅

本發明涉及計算機硬件建模技術領域，本發明提供了一種面向GPU芯片的渲染輸出裝置及裝置建模方法，建模方法包括：根據統一建模語言UML和事務級建模TLM方法，對所述GPU芯片的渲染輸出裝置進行事務級建模；所述渲染輸出裝置包括裁剪測試單元、Alpha測試單元、深度測試單元、模板測試單元、混合操作單元、邏輯操作單元和更新緩沖區單元。實現了快速評估大規模硬件系統的架構，適用于集成電路早期的系統級架構設計開發；對利用裝置實現GPU芯片的渲染輸出單元的架構設計具有指導性意見。

技術領域

本發明涉及計算機硬件建模技術領域，尤其涉及一種面向GPU芯片的渲染輸出裝置及建模方法。

背景技術

隨著圖形化應用的不斷增加，早期單靠CPU進行圖形繪制的解決方案已經難以滿足成績和技術增長的圖形處理需求，圖形處理器(Graphic Processing Unit，GPU)應運而生。從1999年Nvidia發布第一款GPU產品至今，GPU技術的發展主要經歷了固定功能流水線階段、分離染色器架構階段、統一染色器架構階段，其圖形處理能力不斷提升，應用領域也從最初的圖形繪制逐步擴展到通用計算領域。GPU流水線高速、并行的特征和靈活的可編程能力，為圖形處理和通用并行計算提供了良好的運行平臺。

對于類似于GPU這樣的超大規模集成電路芯片的軟/硬件架構、設計，如何完成從傳統的規格說明書文檔到硬件RTL電路實現的跨越，成為工程實踐過程中一個重要的、急待解決的問題。

發明內容

基于背景技術中存在的問題，本發明提供的一種面向GPU芯片渲染輸出裝置及建模方法，能夠解決在集成電路系統架構階段快速描述功能、結構的問題。

本發明提出一種面向GPU芯片的渲染輸出裝置的建模方法：

根據統一建模語言UML和事務級建模TLM方法，對所述GPU芯片的渲染輸出裝置進行事務級建模。

優選的，使用建模語言UML的類圖和結構圖對所述GPU芯片的渲染輸出裝置的內部子結構進行描述；

基于事務級TLM方法，對GPU芯片的渲染輸出裝置的內部子結構之間的通信進行事務級描述；

使用建模語言UML的狀態跳轉圖對所述GPU芯片的渲染輸出裝置的內部行為進行描述。

本發明還提出一種面向GPU芯片的渲染輸出裝置，包括裁剪測試單元(1)、Alpha測試單元(2)、深度測試單元(3)、模板測試單元(4)、混合操作單元(5)、邏輯操作單元(6)和更新緩沖區單元(7)；

所述裁剪測試單元(1)用于接收光柵化單元輸出的片元數據進行裁剪測試，將測試結果發送至Alpha測試單元(2)；

所述ALPHA測試單元(2)用于進行alpha測試，并將測試結果發送至深度測試單元(3)；

所述深度測試單元(3)用于進行深度測試，并將測試結果發送至模板測試單元(4)；

所述模板測試單元(4)用于進行模板測試，并將測試結果發送至混合操作單元(5)；

所述混合操作單元(5)用于進行混合操作，并將結果發送至邏輯操作單元(6)；

所述邏輯操作單元(6)用于進行邏輯操作，并將結果發送至更新緩沖區單元(7)；

優選的，所述裁剪測試單元(1)包括了scissorTestExport端口，該端口與渲染輸出裝置外部的光柵化單元的scissorTestPort端口進行相連，端口之間通過ScissorTestIf接口進行通信；

所述裁剪測試單元(1)包括了alphaTestPort端口，該端口與Alpha測試單元(2)的alphaTestExport端口進行相連，端口之間通過AlphaTestIf接口進行通信；