[发明专利]用于执行基于图块的渲染的方法和图形处理系统

说明书

一种图形处理系统，其配置成使用细分成多个图块的渲染空间来渲染包含安全关键几何形状要素的场景，所述图形处理系统配置成：接收要渲染的所述场景的几何形状要素，所述几何形状要素中的一个或多个是安全关键几何形状要素；在几何形状处理阶段中处理几何形状要素，以便针对所述渲染空间的每个图块形成指示包含在所述图块中的所述几何形状要素的相应图块列表；以及针对多个所述图块中的每一个，在片段处理阶段中处理所述图块中的几何形状要素，以便生成相应片段已处理输出；其中所述图形处理系统包括控制器，所述控制器配置成：使一组一个或多个安全关键几何形状要素在所述几何形状处理阶段中被处理；将一个或多个图块标识为受保护图块，针对所述一个或多个图块，对应的一个或多个图块列表是由于在所述几何形状处理阶段中处理所述一组一个或多个安全关键几何形状要素而被修改；使所述受保护图块中的每一个在所述片段处理阶段中被第一次和第二次处理，以便分别生成第一和第二片段已处理输出；以及在受保护图块的所述第一和第二片段已处理输出不匹配时引发故障信号。

技术领域

本公开涉及用于执行基于图块的渲染的方法和图形处理系统。

背景技术

在安全关键系统中，系统的至少一些组件必须满足足以使系统整体能够满足被认为是系统所必要的安全等级的安全目标。例如，在大多数管辖区域内，车辆中的安全带收缩器必须满足特定安全标准，以便使具备此类装置的车辆通过安全测试。同样，车辆轮胎必须满足特定标准，以便使配备有此类轮胎的车辆通过适于特定管辖区域的安全测试。安全关键系统通常是其失效会造成人员安全或环境的风险显著增加的那些系统。

数据处理装置常常形成安全关键系统的一体式部分，作为专用硬件或作为用于运行安全关键软件的处理器。例如，飞机用电传飞行系统、驾驶员辅助系统、铁路信号发送系统和医疗装置用控制系统通常都是在数据处理装置上运行的安全关键系统。在数据处理装置形成安全关键系统的一体式部分的情况下，有必要使数据处理装置自身满足安全目标，使得系统整体可以满足适当安全等级。在汽车行业中，安全等级通常是功能安全标准ISO26262中所定义的汽车安全完整性等级(Automotive Safety Integrity Level，ASIL)。

越来越多地，用于安全关键系统的数据处理装置包括运行软件的处理器。硬件和软件元件两者都必须满足特定安全目标。一些软件失效可能是编程错误或不良错误处理造成的系统性失效。这些问题通常可以通过严格的开发实践、代码审核和测试协议来解决。即使安全关键系统可能完全不包括系统性错误，但是也可能例如因为瞬时事件(例如，由电离辐射、电压尖峰或电磁脉冲造成)而将随机错误引入到硬件。在二进制系统中，瞬时事件可能会在存储器中并沿着处理器的数据路径造成随机位翻转。硬件还可能具有永久性故障。

数据处理装置的安全目标可表达为一组度量，例如在给定时间段内的最大失效次数(通常表达为单位时间失效性或FIT)，以及用于检测单点失效的机制(单点失效机制或SPFM)和用于检测潜在失效(潜在失效机制或LFM)的有效性。存在用于实现针对数据处理装置设置的安全目标的各种方法：例如，通过提供硬件冗余，使得在一个组件失效时，另一组件可用于执行相同任务，或者通过使用检查数据(例如，奇偶校验位或错误校正码)，使得硬件能够检测和/或校正轻微的数据损坏。

例如，数据处理器可以设置为双锁步布置100，如图1所示，其中一对相同的处理核心101和102配置成并行处理一连串指令103。任一个处理核心(101)的输出可以用作锁步处理器的输出104。当处理核心101和102的输出不匹配时，故障可以被引发到安全关键系统。可以将延迟105引入到一个核心的输入上，以便改进由例如电离辐射和电压尖峰的外来因素引起的错误的检测概率(其中通常在另一个核心的输出上提供对应延迟106)。但是，因为需要第二处理核心，所以双锁步处理器很昂贵，因为与常规处理器相比，它们必须消耗双倍的芯片面积，并且会消耗大约两倍的功率。