[发明专利]具电源闸控功能的绘图处理系统及方法

说明书

技术领域

本发明是有关于绘图处理，特别是有关于具有电源闸控功能的绘图处理系统及电源闸控方法，根据画面速度的变化，来动态预测所需运作的着色器数量。

背景技术

一般而言，绘图应用程序包括复杂且高细节的图形绘制，例如：三维(3D)绘图，而为了符合目前在这方面不断增加的需求，于个人电脑或便携式装置中所设置的绘图处理单元(graphics processing unit，GPU)被用来处理大量的计算，用以显示各种物件，也因此十分耗电。进一步，对于使用电池供电的便携式装置而言，像是手机，由于电能消耗是一个特别重要的问题，因而减少手机中绘图处理单元所产生的功率消耗是有必要的。

于电子元件中，一般功率消耗的来源，主要包括：电源电压及工作频率所产生的动态功率消耗、以及因为漏电耗损所导致的静态功率消耗。随着半导体工艺技术的发展，漏电耗损所引起的静态功率消耗已成为主要问题。以65纳米(65nm)以下的工艺为例，超过40％的功率消耗起因于漏电耗损。

已知，诸如时脉闸控(clock-gating)技术或动态电压频率调变(dynamic voltage and frequency scaling，DVFS)技术，是为常用的功耗节省方式，两者皆有效地减少动态功率消耗，但无助于减少漏电耗损，或帮助有限。此外，其他的已知方式，例如电源闸控(power-gating)技术，将电源闸控元件配置于整个绘图处理单元之上，通过电源闸控元件对整个绘图处理单元进行供电控制，但较缺乏弹性。或者，将电源闸控元件配置于内部的每一个元件中。当一元件为闲置时，通过对应的电源闸控元件关闭供给元件的电源，进而同时降低动态及静态功率消耗。然而，此一电源闸控机制需要额外的控制电路，用来开启或关闭供给每一个元件的电源，因此仍有功率消耗。除此之外，在执行电源闸控功能时，需要额外的时间(overhead)来恢复供给每一个元件的电源，使得已知的电源闸控机制耗时且无效率。

因此，需要一种绘图处理单元，具有改进的电源闸控功能，得以根据各种绘图应用程序的需求来达到节省功耗的目的。

发明内容

本发明的实施例提供一种具有电源闸控功能的绘图处理系统，包括一绘图处理单元及一驱动器。所述绘图处理单元包括一统合着色器单元及一或多个电源闸控元件。所述统合着色器单元包括多个的着色器。所述这些着色器用以绘制多个的前画面。所述一或多个电源闸控元件耦接于所述这些着色器，用以根据所述第二运作着色器数量，来启动对应的着色器。所述驱动器耦接于所述绘图处理单元，计算绘制每一前画面的一第一运作着色器数量及对应的一画面速度，并根据每一前画面的所述第一运作着色器数量及对应的所述画面速度，用以决定绘制所述这些前画面之后的一下一个画面的一第二运作着色器数量。

另一方面，本发明的实施例提供一种具有电源闸控功能的绘图处理系统，包括一绘图处理单元及一驱动器。所述绘图处理单元包括一统合着色器单元及一或多个电源闸控元件。所述统合着色器单元包括多个的着色器。所述这些着色器用以绘制多个的前画面。所述一或多个电源闸控元件耦接于所述这些着色器，用以根据所述第二运作着色器数量，来启动对应的着色器。所述驱动器耦接于所述绘图处理单元，计算绘制每一前画面的一第一运作着色器数量及对应的一画面速度，并根据每一前画面的所述第一运作着色器数量及对应的所述画面速度，用以决定绘制所述这些前画面之后的一下一个画面的一第二运作着色器数量。

本发明上述方法根据画面速度的变化，来动态预测所需运作的着色器数量，另根据各种绘图应用程序的需求来达到节省功耗的目的。

附图说明

图1是显示依据本发明绘图处理系统的电源闸控方法示意图。

图2是显示依据本发明实施例的一绘图处理单元方块图。

图3是显示依据本发明实施例的具有电源闸控功能的绘图处理系统。

图4是显示依据本发明实施例的一电源闸控方法流程图。

图5是显示依据本发明另一实施例的一绘图处理单元方块图。

图6是显示依据本发明另一实施例的一绘图处理单元方块图。

附图标号：

302～绘图处理单元；

304～驱动器；

308～仲裁器；

310～命令处理器；

312～应用程序介面；

314、316～应用程序；

318～存储器对应输入/输出；

320～统合着色器单元；

320A、320B、320C、320D～着色器；

328A、328B、328C、328D～电源闸控元件；