一种图形处理器内嵌可编程染色器开发平台的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于计算机应用领域，涉及一种图形处理器内嵌可编程染色器开发平台。
【背景技术】
[0002]可编程染色器作为图形处理器的核心和关键，它的设计和开发是图形处理器设计过程中的难点和关键点，涉及指令集定义、控制接口定义、数据吞吐量、软件开发环境等众多内容。
[0003]目前国外图形处理技术发展相对成熟，然而国内尚未见到相关技术资料，国外由于技术封锁也没有详细可实施的资料可以借鉴。大部分公开发表的论文仅简单介绍了系统框架、实验数据。GPU生产厂商不断推陈出新，但核心技术仍然存在壁皇高，难度大，公开度低等，除了应用方面，在可编程染色器设计方面的资料几乎空白，或者有零星的资料介绍可编程染色器开发，不能系统、有效的支撑可编程染色器开发和设计。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种图形处理器内嵌可编程染色器开发平台，为图形处理器内嵌可编程染色器的设计及应用提供开发依据，为可编程染色器的实现提供一种灵活的解决方案，为同类产品的开发提供指导。
[0005]本发明的解决方案是:
[0006]该图形处理器内嵌可编程染色器开发方法包括以下步骤:
[0007]I】提取图形任务和/或通用运算；
[0008]2】硬件开发
[0009]根据图形任务和/或通用运算生成指令控制、任务调度和通信控制，根据指令控制、任务调度和通信控制设计相应的图形处理器的内嵌可编程染色器以及图形处理器的内嵌可编程染色器的接口；其中任务调度为接口提供数据和控制调度;通信控制为接口提供数据和控制调度的传输通路；
[0010]3】软件开发环境开发
[0011]根据步骤2生成的指令控制中的指令集系统开发软件开发环境；
[0012]4】驱动软件开发
[0013]根据图形任务和/或通用运算，通过软件开发环境实现驱动软件开发，为使用者提供API接口。
[0014]应用上述方法的图形处理器内嵌可编程染色器开发平台包括图形任务及通用运算提取单元、指令控制单元、调度单元、通信控制单元、接口单元、图形处理器内嵌可编程染色器单元、软件开发工具单元、功能软件单元;所述图形任务及通用运算提取单元的输出端分别与指令控制单元、调度单元、通信控制单元和功能软件单元的输入端连接;调度单元、通信控制单元的输出端与接口单元的输入端连接;指令控制单元、接口单元的输出端与图形处理器内嵌可编程染色器单元连接，指令控制单元的输出端还与软件开发工具单元的输入端连接，软件开发工具单元的输出端与功能软件单元的输入端连接，功能软件单元的输出端提供完整的API接口。
[0015]图形任务及通用运算提取单元根据图形任务和通用运算将提取出指令控制单元、调度单元、通信控制单元和功能软件单元。
[0016]图形任务及通用运算提取单元根据图形任务的梳理和通用运算分析将得到指令控制单元，调度单元，通信控制单元和功能软件单元等，为开发平台提供控制、数据资源。
[0017]指令控制单元通过图形任务及通用运算提取单元进行分析提取，为内嵌可编程染色器的图形处理器单元和软件开发工具图形处理器内嵌可编程染色器单元提供完整的指令集系统。
[0018]调度单元通过图形任务及通用运算提取单元进行分析提取，为接口单元提供数据、控制调度。
[0019]通信控制单元通过图形任务及通用运算提取单元进行分析提取，为接口单元提供数据、控制通信。
[0020]接口单元通过调度单元和通信控制单元得到平台相应的接口处理，为内嵌可编程染色器的图形处理器单元提供数据、控制接口单元，保证可编程染色器和其他模块数据、控制之间的正确交互。
[0021 ]内嵌可编程染色器的图形处理器单元通过指令控制单元和接口单元分析得到，是整个系统的核心处理单元。
[0022]软件开发工具单元通过指令控制单元得到，并且为功能软件单元的生成提供了有效的理论依据，为系统的软件设计提供编辑、编译、链接的环境。
[0023]功能软件单元通过图形任务及通用运算单元和软件开发工具单元得到，为系统的开发提供了完整的API接口。
[0024]本发明的优点是:
[0025]本发明的目的是为图形处理器内嵌可编程染色器设计及应用提供了开发依据，为可编程染色器的软硬件协同设计实现提供了一种灵活的解决方案，为同类产品的开发提供了一种图形处理器内嵌可编程染色器开发平台。
【附图说明】
[0026]图1为本发明具体实施原理图。
【具体实施方式】
[0027]下面对本发明做进一步详细说明。
[0028]该图形处理器内嵌可编程染色器开发方法包括以下步骤:
[0029]I】提取图形任务和/或通用运算；
[0030]2】硬件开发
[0031]根据图形任务和/或通用运算生成指令控制、任务调度和通信控制，根据指令控制、任务调度和通信控制设计相应的图形处理器的内嵌可编程染色器以及图形处理器的内嵌可编程染色器的接口；其中任务调度为接口提供数据和控制调度;通信控制为接口提供数据和控制调度的传输通路；
[0032]3】软件开发环境开发
[0033]根据步骤2生成的指令控制中的指令集系统开发软件开发环境；
[0034]4】驱动软件开发
[0035]根据图形任务和/或通用运算，通过软件开发环境实现驱动软件开发，为使用者提供API接口。
[0036]应用上述方法的图形处理器内嵌可编程染色器开发平台包括图形任务及通用运算提取单元、指令控制单元、调度单元、通信控制单元、接口单元、图形处理器内嵌可编程染色器单元、软件开发工具单元、功能软件单元；图形任务及通用运算提取单元的输出端分别与指令控制单元、调度单元、通信控制单元和功能软件单元的输入端连接;调度单元、通信控制单元的输出端与接口单元的输入端连接;指令控制单元、接口单元的输出端与图形处理器内嵌可编程染色器单元连接，指令控制单元的输出端还与软件开发工具单元的输入端连接，软件开发工具单元的输出端与功能软件单元的输入端连接，功能软件单元的输出端提供完整的API接口。
[0037]图形任务及通用运算提取单元根据图形任务和通用运算将提取出指令控制单元、调度单元、通信控制单元和功能软件单元。
[0038]图形任务及通用运算提取单元根据图形任务的梳理和通用运算分析将得到指令控制单元，调度单元，通信控制单元和功能软件单元等，为开发平台提供控制、数据资源。
[0039]指令控制单元通过图形任务及通用运算提取单元进行分析提取，为内嵌可编程染色器的图形处理器单元和软件开发工具图形处理器内嵌可编程染色器单元提供完整的指令集系统。
[0040]调度单元通过图形任务及通用运算提取单元进行分析提取，为接口单元提供数据、控制调度。
[0041]通信控制单元通过图形任务及通用运算提取单元进行分析提取，为接口单元提供数据、控制通信。
[0042]接口单元通过调度单元和通信控制单元得到平台相应的接口处理，为内嵌可编程染色器的图形处理器单元提供数据、控制接口单元，保证可编程染色器和其他模块数据、控制之间的正确交互。
[0043]内嵌可编程染色器的图形处理器单元通过指令控制单元和接口单元分析得到，是整个系统的核心处理单元。
[0044]软件开发工具单元通过指令控制单元得到，并且为功能软件单元的生成提供了有效的理论依据，为系统的软件设计提供编辑、编译、链接的环境。
[0045]功能软件单元通过图形任务及通用运算单元和软件开发工具单元得到，为系统的开发提供了完整的API接口。
[0046]该方案具有以下优点:
[0047]具备图形任务及通用运算提取单元，可根据图形任务的梳理和通用运算分析将得到指令控制单元，调度单元，通信控制单元和功能软件单元等，为开发平台提供控制、数据资源。
[0048]具备指令控制单元，可通过图形任务及通用运算提取单元进行分析提取，为内嵌可编程染色器的图形处理器单元和软件开发工具单元提供完整的指令集系统。
[0049]具备调度单元，可通过图形任务及通用运算提取单元进行分析提取，为接口单元提供数据、控制调度。
[0050]具备通信控制单元，可通过图形任务及通用运算提取单元进行分析提取，为接口单元提供数据、控制通信。
[0051]具备接口单元，可通过调度单元和通信控制单元得到平台相应的接口处理，为内嵌可编程染色器的图形处理器单元提供数据、控制接口单元，保证可编程染色器和其他模块数据、控制之间的正确交互。
[0052]具备内嵌可编程染色器的图形处理器单元，可通过指令控制单元和接口单元分析得到，是整个系统的核心处理单元。
[0053]具备软件开发工具单元，可通过指令控制单元得到，并且为功能软件单元的生成提供了有效的理论依据，为系统的软件设计提供编辑、编译、链接的环境。
[0054]具备功能软件单元，可通过图形任务及通用运算单元和软件开发工具单元得到，为系统的开发提供了完整的API接口。
【主权项】
1.一种图形处理器内嵌可编程染色器开发方法，其特征在于，包括以下步骤: I】提取图形任务和/或通用运算； 2】硬件开发 根据图形任务和/或通用运算生成指令控制、任务调度和通信控制，根据指令控制、任务调度和通信控制设计相应的图形处理器的内嵌可编程染色器以及图形处理器的内嵌可编程染色器的接口；其中任务调度为接口提供数据和控制调度;通信控制为接口提供数据和控制调度的传输通路； 3】软件开发环境开发 根据步骤2生成的指令控制中的指令集系统开发软件开发环境； 4】驱动软件开发 根据图形任务和/或通用运算，通过软件开发环境实现驱动软件开发，为使用者提供API接口。2.—种图形处理器内嵌可编程染色器开发平台，其特征在于:包括图形任务及通用运算提取单元、指令控制单元、调度单元、通信控制单元、接口单元、图形处理器内嵌可编程染色器单元、软件开发工具单元、功能软件单元;所述图形任务及通用运算提取单元的输出端分别与指令控制单元、调度单元、通信控制单元和功能软件单元的输入端连接;调度单元、通信控制单元的输出端与接口单元的输入端连接;指令控制单元、接口单元的输出端与图形处理器内嵌可编程染色器单元连接，指令控制单元的输出端还与软件开发工具单元的输入端连接，软件开发工具单元的输出端与功能软件单元的输入端连接，功能软件单元的输出端提供完整的API接口。
【专利摘要】本发明提供一种图形处理器内嵌可编程染色器开发方法，为图形处理器内嵌可编程染色器的设计及应用提供开发依据，为可编程染色器的实现提供一种灵活的解决方案，为同类产品的开发提供指导。该图形处理器内嵌可编程染色器开发平台主要包括：1】提取图形任务和/或通用运算；2】硬件开发3】软件开发环境开发和4】驱动软件开发等环节。
【IPC分类】G06T1/20
【公开号】CN105574807
【申请号】CN201510925765
【发明人】马城城, 田泽, 刘晖, 张骏, 黎小玉, 张琛
【申请人】中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月11日