[发明专利]一种面向GPU芯片硬件架构的建模方法及视图系统

说明书

本发明实施例提供了一种面向图形处理单元GPU芯片架构顶层硬件的建模方法及视图系统。所述建模方法包括，根据统一建模语言UML和事务级建模TLM方法，对所述GPU芯片的硬件架构顶层进行事务级建模。所述视图系统包括：主机接口单元、图形管线单元、帧缓冲cache单元、纹理cache单元、显示控制单元、AXI总线交叉开关、第一DDR控制器和第二DDR控制器。

技术领域

本发明涉及计算机硬件建模技术领域，尤其涉及一种面向GPU芯片硬件架构的建模方法及视图系统。

背景技术

随着图形化应用的不断增加，早期单靠中央处理单元(Central ProcessingUnit，CPU)进行图形绘制的解决方案已经难以满足成绩和技术增长的图形处理需求，图形处理器(Graphic Processing Unit，GPU)应运而生。从1999年Nvidia发布第一款GPU产品至今，GPU技术的发展主要经历了固定功能流水线阶段、分离染色器架构阶段、统一染色器架构阶段，其图形处理能力不断提升，应用领域也从最初的图形绘制逐步扩展到通用计算领域。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。

对于类似于GPU这样的超大规模集成电路芯片的软/硬件架构、设计，如何完成从传统的规格说明书文档到硬件RTL电路实现的跨越，成为工程实践过程中一个重要的、急待解决的问题。

发明内容

基于背景技术中存在的问题，本发明提供的一种基于UML的面向GPU芯片架构顶层硬件的视图系统，能够解决在集成电路系统架构阶段快速描述功能、结构的问题。

第一方面，本发明提供了一种面向图形处理单元GPU芯片硬件架构的建模方法，根据统一建模语言UML和事务级建模TLM方法，对GPU芯片的硬件架构顶层进行事务级建模。

可选的,方法应用于面向GPU芯片硬件架构的视图系统，视图系统包括，主机接口单元1、图形管线单元2、帧缓冲cache单元3、纹理cache单元4、显示控制单元5、AXI总线交叉开关6、第一DDR控制器7和第二DDR控制器8，方法还包括：

主机接口单元1接收主机发送的OpenGL函数命令，通过对OpenGL函数命令进行解析获得图形命令，将图形命令发送至图形管线单元2；

图形管线单元2根据图形命令对图形数据进行计算，并将需要在屏幕上显示的图形数据发送至AXI总线交叉开关6；

AXI总线交叉开关6将来自显示控制单元5、主机接口单元1和图形管线单元2的AXI总线访问，转化为对第一DDR控制器7、第二DDR控制器8的寄存器配置和数据通道访问；

显示控制单元5通过访问AXI总线交叉开关6，获取屏幕待显示的数据，并对数据进行显示；

第一DDR控制器7和第二DDR控制器8将来自AXI总线交叉开关6的寄存器配置和数据通道访问，转化为DDR存储器的接口读写访问。

可选的，图形命令至少包括：

图形绘制命令、图形功能命令和图形寄存器资源访问命令。

第二方面，本发明提供了一种面向GPU芯片硬件架构的视图系统包括，主机接口单元1、图形管线单元2、帧缓冲cache单元3、纹理cache单元4、显示控制单元5、AXI总线交叉开关6、第一DDR控制器7和第二DDR控制器8；

主机接口单元1，用于解析主机发送的OpenGL函数命令，获得图形命令，并将图形命令发送至图形管线单元2；

图形管线单元2，用于根据图形命令对图形数据进行计算，并将需要在屏幕上显示的图形数据发送至AXI总线交叉开关6；