[发明专利]一种GPU压缩纹理存储Cache的建模系统

说明书

本发明属于计算机图形领域，提供一种GPU压缩纹理存储Cache的建模系统，包括：纹理存储状态与控制寄存器(1)、纹理请求非阻塞存储L1单元(2)、纹理解压缩单元(3)和纹理压缩存储L2单元(4)。本发明基于SystemC对纹理存储访问过程进行功能建模，采用基于4*4纹素块Tile的S3TC解压缩算法，压缩后纹理图像的数据为128bit存储，存储大小为原始4/3倍。根据纹理内部图象不同格式(intFormat)，在DDR中压缩纹理采用32bit紧凑格式存储，压缩纹理单元内部支持8bit，16bit，32bit格式的纹理存储访问，提高了存储资源占用率。

技术领域

本发明属于计算机图形领域，涉及一种GPU压缩纹理存储Cache的建模系统。

背景技术

随着图形学的飞速发展，3D图形技术除了在个人计算机、工作站有大量应用外，在移动电话、汽车导航等嵌入式领域也取得长足发展。纹理存储访问在3D图形处理中对于DDR带宽需求非常大。压缩是减少存储和传输信息需要的数据量的机制，因为纹理数据消耗大量内存，所以采取有效的压缩算法能够有效降低3D图形处理对DDR带宽的需求。

发明内容

本发明的目的是：提供一种GPU压缩纹理存储Cache的建模系统，采用SystemC语言和Transaction Level Modeling(TLM，事务级建模)方法对纹理存储访问过程进行功能建模，采用基于4x4的纹素块的S3TC压缩算法，压缩后纹理图像的数据为128bit，存储大小为原始4/3倍。根据纹理内部不同纹理格式(intFormat)，DDR存储单元采用32bit紧凑格式，纹理压缩存储L2单元支持8bit，16bit，32bit的纹理存储访问，采用该方式极大提高存储资源占用率，采用纹理压缩极大减少对DDR带宽的需求。

本发明的解决方案是：

一种GPU压缩纹理存储Cache的建模系统，包括：纹理存储状态与控制寄存器1、纹理请求非阻塞存储L1单元2、纹理解压缩单元3和纹理压缩存储L2单元4；

纹理存储状态与控制寄存器1，用于为纹理请求非阻塞存储L1单元2提供控制与状态信息，通过纹理参数存储单元的接口服务函数访问外部纹理存储参数，包括绑定纹理对象编号、绑定对象分级细化mipmap的level层号、DDR中纹理内部存储格式、DDR内部纹素存储的基地址、DDR内部纹理数据存储大小，通过纹理请求非阻塞存储L1单元2的接口服务函数获取该控制信息，通过与纹理请求非阻塞存储L1单元2的接口服务函数将该信息输出给纹理请求非阻塞存储L1单元2，如图1所示，纹理存储状态与控制寄存器单元1的输出端与纹理请求非阻塞存储L1单元2输入端相连接；