[发明专利]一种统一染色架构图形处理器单指令多线程染色簇系统

摘要

本发明属于图形处理器设计领域，涉及一种统一染色架构图形处理器单指令多线程染色簇系统，包括：用于对SSC进行控制和调度的CU控制单元(3)；用于对指令进行取指译码的FDU取指译码单元(2)；用于加速指令存取速度的I$单元(4)；若干用于执行染色程序的SPU染色处理单元(1)；用于在SPU间共享数据的SSRAM单元(8)；用于对内部存储器访问进行译码和仲裁控制的RAC单元(7)；用于在SSRAM单元(8)、SPU染色处理单元(1)内部存储器和RF单元之间进行数据交换的LSU加载存储单元(6)；用于加速常量存取的C$单元(5)；本发明实现了单指令多线程的处理方式。

主权项

一种统一染色架构图形处理器单指令多线程染色簇结构，其特征在于，包括：用于对SSC进行控制和调度的CU单元(3)；用于对指令进行取指译码的FDU单元(2)；用于加速指令存取速度的I$单元(4)；若干用于执行染色程序的SPU单元(1)；用于在SPU间共享数据的SSRAM单元(8)；用于对内部存储器访问进行译码和仲裁控制的RAC单元(7)；用于在SSRAM单元(8)、SPU单元(1)内部存储器和RF单元之间进行数据交换的LSU单元(6)；用于加速常量存取的C$单元(5)；所述CU单元(3)具有与SSC单元外部的输入接口，用于从外部接收控制信息；所述CU单元(3)具有与SSC单元外部的输出接口，用于向外部输出状态信息；所述I$单元(4)具有与SSC单元外部的输入接口，用于从外部接收染色指令；所述C$单元(5)具有与SSC单元外部的输入接口，用于从外部接收染色所需常量参数；所述RAC单元(7)具有与SSC单元外部的输入、输出接口，分别用于从外部接收染色程序需要加工的输入数据，及向外部输出染色程序对输入数据加工后的输出结果；所述的CU单元(3)与FDU单元(2)相连，用于和FDU单元(2)交互控制和状态信息，并告知FDU发射哪个warp的控制信号和数据到SPU上执行；所述SPU单元(1)与所述CU单元(3)相连，用于将SPU单元(1)的分支跳转结果发送到CU单元(3)；所述I$单元(4)与FDU单元(2)连接，用于向FDU单元(2)提供染色指令；所述SPU单元(1)与FDU单元(2)连接，用于FDU单元(2)读取SPU单元(1)内部的寄存器文件；所述FDU单元(2)与SPU单元(1)、所述LSU单元(6)相连，用于向SPU单元(1)、LSU单元(6)提供指令译码后的控制信号和所需的源操作数；所述SSRAM单元(8)与RAC相连，用于为LSU单元(6)和SSC单元外部对SSRAM单元(8)的访问提供数据通路；所述SPU单元(1)与RAC相连，用于为LSU单元(6)和SSC单元外部对SPU单元(1)内部的存储器访问提供数据通路；所述LSU单元(6)和所述RAC单元(7)相连，用于为LSU单元(6)通过RAC单元(7)对SSRAM单元(8)和SPU单元(1)内部存储器的访问提供数据通路；所述LSU单元(6)和SPU单元(1)相连，用于为LSU单元(6)的执行结果写入SPU单元(1)提供数据通路；所述C$单元(5)与LSU单元(6)连接，用于为LSU单元(6)对C$单元(5)的访问提供数据通路。