[發明專利]一種基于國產平臺的圖形加速優化方法

在審

• 申請號: 202010951578.0
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112102143A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 范亞南;趙鑫;吳登勇
• 申請（專利權）人: 山東超越數控電子股份有限公司
• 主分類號: G06T1/20
• 分類號: G06T1/20;G06F9/50
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

本發明提供了一種基于國產平臺的圖形加速優化方法，采用雙卡互聯顯示方案，實現兩個獨立的顯卡在同一個CPU的控制下協同工作，各自承擔不同的圖形繪制任務，從而大幅提高平臺的整體圖形加速性能，實現雙顯卡的數據高速傳輸和同步渲染。通過專用的高速互連通道實現雙顯卡的數據高速傳輸，解決數據傳輸速度的瓶頸；同時通過底層驅動調度，使用交錯幀模式或分隔幀模式實現雙顯卡的同步渲染。

技術領域

本發明屬于計算機圖形學領域，具體涉及一種基于國產平臺的圖形加速優化方法。

背景技術

在4K、4屏輸出顯示狀態下，當圖形應用程序輸出的畫面比較復雜時，現有國產GPU存在運算和處理能力不足的問題，無法滿足顯示性能需求。在特種應用場景中圖形繪制應用較多，對顯卡性能的要求較高，特別對于GPU的圖形渲染能力有極高的要求。國產GPU單顯卡性能較低，無法滿足復雜應用系統高性能顯示方面的需求，無法解決4K、4屏場景下單卡顯示性能不足的問題。顯卡超頻可以暫時提高顯卡的性能，但無法實現長時間運行，因為長時間超頻不僅影響系統穩定性，還會減少硬件的壽命。

發明內容

本發明目的是提供了一種基于國產平臺的圖形加速優化方法，實現兩個獨立的顯卡在同一個CPU的控制下協同工作，各自承擔不同的圖形繪制任務，從而大幅提高平臺的整體圖形加速性能，實現雙顯卡的數據高速傳輸和同步渲染。

本發明為實現上述目的，通過以下技術方案實現：

一種基于國產平臺的圖形加速優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

a）在主板不同的PCIE插槽上，同時接插兩塊顯卡，每塊顯卡包含一片圖形處理芯片，兩顯卡之間采用特定的數據排線進行數據互聯和交換；

b）啟動雙卡互聯技術，CPU自動將復雜的繪圖任務分解成兩組獨立的繪圖子任務；

c）CPU分別向兩個PCIE插槽上的圖形顯卡發送繪圖任務，包括包括配置數據、紋理圖像數據、繪圖頂點數據以及繪圖命令；

d）顯卡接收到繪制命令后分別繪制各自需要繪制的圖形，繪制完成后兩顯卡通過內部專用互聯總線將圖形繪制數據傳送到一個顯卡上，由此顯卡匯總兩顯卡的圖形內容后，送至顯示輸出端口；

優選的，還包括顯存訪問優化，方法如下：

a）獲取VRAM顯存的物理地址和大小；

b）利用國產處理器的虛擬地址映射機制，為VRAM顯存進行虛擬地址映射，把它映射到內核虛擬地址空間；

c）在VRAM顯存位于頁表中的頁表項中，為其定義架構適應屬性；

d）系統使用映射的虛擬地址訪問VRAM顯存。

優選的，還包括3D加速優化，擴展API接口支持、標準和技術支持，優化顯示處理框架和顯示架構，提高3D圖形硬件加速性能，采用延遲IO技術，減少顯存操作；優化OpenGL圖形庫，進行適配優化，提升圖形著色、渲染的性能。

優選的，還包括3D引擎設計，包括以下步驟：

a）在3D引擎中定義一組緩沖池的方式，建立緩沖區池模塊和可動態伸縮的緩沖區機制，每一個渲染客戶端可以擁有一個或多個緩沖區；

b）當前應用客戶端需要緩沖區進行渲染時就會在該緩沖區池中獲取一個新的對象緩存直接使用，使用完后再釋放回緩沖區池中，當應用客戶端的渲染上下文結束或銷毀后，緩沖池中的每一個緩存將被釋放；同時由于在整個渲染上下文中保存了舊緩沖區，在很多情況下可以重復利用這些緩沖內容進行增量渲染，減小了渲染的開銷；

c）提供靈活的緩沖區池緩存數量的配置接口，根據實際需求靈活配置緩存數量。