[发明专利]一种高性能GPU染色任务与统一染色阵列任务现场映射结构

说明书

本发明属于图形处理器设计领域，公开了一种高性能GPU染色任务与统一染色阵列任务现场映射结构。所述结构包含：输入数据组装与转发单元(1)，接收外部模块输入的Vertex属性数据和Pixel属性数据，组装成Vertex warp和Pixel warp，转发到统一染色阵列(USA)的任务现场；配置与管理单元(2)，接收外部HIU(主机接口单元)输入的配置参数，设置和记录配置参数的值；任务管理单元(3)，依据宽度优先的算法执行空闲slot查询与任务映射、任务输出和任务提交；资源管理单元(4)，根据配置参数更新slot的资源管理方法。slot状态表单元(5)，记录统一染色阵列内m个slot(任务现场)的状态和任务类型。

技术领域

本发明属于图形处理器设计领域，涉及一种高性能GPU染色任务与统一染色阵列任务现场映射结构。

背景技术

图形处理器(Graphic Process Unit，GPU)是现代计算机硬件的重要组成部分，是进行图形绘制、处理和显示的关键部件，普遍存在于工作站、个人电脑、笔记本、手机以及各类需进行图形显示的系统中。GPU产生2D和3D的图形、图像和视频，以支持基于窗口的操作系统、图形用户界面、视频游戏、可视化图像应用和视频播放等可视化计算。GPU图形处理能力随着纹理贴图技术的普遍应用而不断提升，GPU流水线高速、并行的特征和灵活的可编程能力，为图形处理和通用并行计算提供了良好的运行平台。

目前，我国GPU研制能力薄弱，各领域显示控制系统中大量采用国外进口的商用GPU芯片。尤其是在军用领域中，国外进口商用GPU芯片存在安全性、可靠性、保障性等方面的隐患，无法满足军用环境的需求；而且，出于政治、军事、经济等原因，国外对我国实行技术“封锁”和产品“垄断”，难以获得GPU芯片的底层技术资料，如寄存器资料、详细内部微架构、核心软件源码等，导致GPU功能、性能无法充分发挥，且移植性较差；上述问题严重制约了我国显示系统的独立研制和自主发展，研制具有自主知识产权的图形处理器芯片已迫在眉睫，高性能GPU染色任务与统一染色阵列任务现场映射结构作为统一染色GPU的关键和核心，对其设计技术进行研究和突破已刻不容缓。

发明内容

本发明的目的是：提供一种高性能GPU染色任务与统一染色阵列任务现场映射结构，突破统一染色GPU染色任务与统一染色阵列任务现场映射的关键技术。

本发明的技术解决方案是：

一种高性能GPU染色任务与统一染色阵列任务现场映射结构，包括：

输入数据组装与转发单元(1)，从外部的GFU(图形功能单元)、GDU(图形绘制单元)和GEU(几何引擎单元)获取Vertex染色任务和Pixel染色任务的输入数据，将GFU和GDU输入的16个Vertex的i个相关属性数据组装成Vertex warp，将GEU输入的16个pixel的j个相关属性数据组装成pixel warp，当前Vertex warp和pixel warp组装和传输完毕，则产生warp组装使能输出给向任务管理单元(3)；输入数据组装与转发单元(1)从任务管理单元(3)获取slot id11和slot id12，使用slot id11和slot id12产生Vertex warp和pixel warp数据到外部的USA(统一染色阵列)的localsram存储器地址，将Vertex warp和pixel warp的数据输出到USA(统一染色阵列)的localsram；

配置与管理单元(2)，从外部的HIU(主机接口单元)获取输入数据，设置slot配置码和SSC(SIMT Shading Cluster，SIMT染色处理单元簇)使能配置码，向任务管理单元(3)输出slot配置码的值和SSC使能配置码的值，向资源管理单元(4)输出slot配置码的值和SSC使能配置码的值；