[發明專利]基于SystemC的GPU紋理貼圖周期精確聯合仿真裝置及方法

有效

• 申請號: 201911421700.7
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111242832B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 楊洋;周藝璇;李沖;劉莎;張佩;范飛虎
• 申請（專利權）人: 西安翔騰微電子科技有限公司
• 主分類號: G06T1/20
• 分類號: G06T1/20;G06T1/60;G06T11/00
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 王海棟

本發明涉及一種基于SystemC的GPU紋理貼圖周期精確聯合仿真裝置及方法，該裝置包括：紋理貼圖模塊，用于根據紋理請求產生第一紋素數據地址，根據第一紋素數據地址獲取第一紋素數據，并對第一紋素數據進行紋理過濾，得到紋理顏色數據；一級緩存模塊，用于判斷第一紋素數據地址是否命中，若是，則輸出第一紋素數據；若否，則根據第一紋素數據地址產生第二紋素數據地址，并獲取的第二紋素數據更新為第一紋素數據；二級緩存模塊，用于判斷第二紋素數據地址是否命中，若是，則輸出第二紋素數據；若否，則根據第二紋素數據地址產生紋素數據存儲地址，并將第三紋素數據更新為第二紋素數據。該仿真裝置減小了開發人員的代碼量和工作量。

技術領域

本發明屬于計算機硬件建模技術領域，具體涉及一種基于SystemC的GPU紋理貼圖周期精確聯合仿真裝置。

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。

GPU采用數量眾多的計算單元，具有大規模并行計算能力，為圖形處理和通用并行計算提供了良好的運行平臺。目前，我國GPU研制能力薄弱，各領域顯示控制系統中大量采用國外進口的商用GPU芯片；尤其是在軍用領域中，國外進口商用GPU芯片存在安全性、可靠性、保障性等方面的隱患，無法滿足軍用環境的需求。上述問題嚴重制約了我國顯示系統的獨立研制和自主發展，突破圖形處理器關鍵技術、研制圖形處理器芯片迫在眉睫。

面向GPU紋理貼圖是將紋理空間中的紋理像素映射到屏幕空間中的像素的過程。在現有紋理貼圖的建模中，需要撰寫大量的代碼，導致開發人員的工作量較大，對建模的仿真效率較低，工作效率較低。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種基于SystemC的GPU紋理貼圖周期精確聯合仿真裝置及方法。本發明要解決的技術問題通過以下技術方案實現：

本發明實施例提供了一種基于SystemC的GPU紋理貼圖周期精確聯合仿真裝置，包括：

紋理貼圖模塊，用于根據紋理請求產生第一紋素數據地址，根據所述第一紋素數據地址獲取第一紋素數據，并對所述第一紋素數據進行紋理過濾，得到紋理顏色數據；

一級緩存模塊，用于判斷所述第一紋素數據地址是否命中，若是，則輸出所述第一紋素數據；若否，則根據所述第一紋素數據地址產生第二紋素數據地址，并將由所述第二紋素數據地址獲取得到的第二紋素數據更新為第一紋素數據；

二級緩存模塊，用于判斷所述第二紋素數據地址是否命中，若是，則輸出所述第二紋素數據；若否，則根據所述第二紋素數據地址產生紋素數據存儲地址，并將由所述紋素數據存儲地址獲取得到的第三紋素數據更新為第二紋素數據。

在本發明的一個實施例中，所述紋理貼圖模塊連接第一紋素數據獲取接口，所述第一紋素數據獲取接口用于根據所述第一紋素數據地址獲取所述第一紋素數據。

在本發明的一個實施例中，所述一級緩存模塊連接第一紋素數據輸出接口和第二紋素數據獲取接口，其中，所述第一紋素數據輸出接口連接所述第一紋素數據獲取接口，用于輸出所述第一紋素數據；所述第二紋素數據獲取接口用于根據所述第二紋素數據地址獲取所述第二紋素數據；

在本發明的一個實施例中，所述二級緩存模塊連接第二紋素數據輸出接口和第三紋素數據獲取接口，其中，所述第二紋素數據輸出接口連接所述第二紋素數據獲取接口，用于輸出所述第二紋素數據；所述第三紋素數據獲取接口用于根據所述紋素數據存儲地址獲取所述第三紋素數據。