הבית > חֲדָשׁוֹת > תוכן

מחקר והטמעה של מעבד גרפי משובץ

Feb 16, 2019

עם הפיתוח של התקנים מסוף מוטבע ואת הדרישה של גרפיקה 3D באיכות גבוהה עבור התקנים מסוף מוטבע, קשה להשיג אינטראקציה בזמן אמת גרפיקה גרפיקה ברזולוציה גבוהה להציג על ידי הסתמכות אך ורק על מעבדים משובצים כגון (ARM, MIPS, וכו ' ). לכן, זה יותר דחוף להוסיף שבבים מוטבעים מיוחדים מעבד גרפי במערכת מוטבע או להשתמש שבבים SOC עם מנוע האצת גרפיקה כדי לשפר את המהירות של עיבוד גרפיקה, כדי לשחרר את המעבד המשובץ מן האלגוריתם עיבוד כבד. במקביל, הפיתוח של שדה מוטבע עושה את הביקוש מוטבע GPU (יחידת עיבוד גרפי) שבבים יותר ויותר, ויש לו סיכוי שוק רחב. במגמה זו, יש חשיבות רבה וערך למחקר ולעיצוב של מעבדים גרפיים המתאימים למערכות משובצות.


בשלב הנוכחי, ישנם שני סוגים של GPUs מוטבע, אחד הוא GPU מוטבע תמיכה OpenGL ES L. קבוע טיוח צינור, השני הוא GPU מוטבע תמיכה OpenGL ES 2. x צינור טיוח לתכנות. מטרת הפרויקט היא לעצב ליבת IP של מוטבע GPU אשר תומך באופן מלא OpenGL ES1.0 סטנדרטי. על ידי תכנות RTL (רישום העברת לוגיקה) רמת קוד של GPU טיוח צינור GPU הנהג, כוח נמוך ביצועים גבוהים מעבד גרפיקה משובץ מתאים עבור מערכת משובצת מפותחת. בכל התהליך של פיתוח שבבים, מודל התוכנה של השבב נקבע בדרך כלל כדי לאמת ולדמות את הפונקציה של השבב, המספק מודל תוכנה פונקציונלי לקוד RTL מאוחר יותר (Register Log Logic) כדי לאמת את האלגוריתם המתאים. העבודה העיקרית של מאמר זה היא עיצוב ויישום של מודל תוכנה מוטבע GPU תהליך הפיתוח שבב. עבודה זו מבינה את התהליך של עיבוד גרפיקה 3D שבב הגרפיקה, ומספק התייחסות טובה לפיתוח השבבים הבאים.


כדי לדמות טוב יותר את שבב גרפיקה מוטבע במערכת מוטבע, את התוכנה מוטבע GPU פועל על C מוטבע C PU בצורה של ספריות כדי לדמות את הפונקציות של המעבד הגרפי. במאמר זה, מעבד ה- ARM משמש כמעבד המשובץ, ומערכת ההפעלה היא LINUX. לכן, הקמתה של תוכנת GPU מודל ופיתוח ופיתוח באגים פועלים בסביבה פיתוח של ARM-LINUX-GCC. מנקודת מבט אחרת, מוטבע GPU הוא יישום של OpenGL ES1.0, ולכן העיצוב והפיתוח של הספריה הגרפיקה המקביל הוא יישום תוכנה של OpenGLES 1.0 על פלטפורמת ARM + LINUX.


ראשית, המאמר סוקר את ההיסטוריה של הפיתוח ואת הסטטוס קוו של מעבד גרפי במחשב, מציג בקצרה את המצב הנוכחי ואת משמעות המחקר של מעבד מוטבע בבית ומחוץ לבית, ובמקביל מציג את המטרה של נושא זה בפירוט. שנית, את ההרכב של מערכת גרפיקה מוצג בקצרה, ואת טכנולוגיית המפתח של GPU מוטבע נדון בפירוט. תקן של OpenGL ES1.0 הוא למד באופן נחרץ, ואת הפתרון של מימוש גרפיקה להציג מערכת במאמר זה הוא הציג קדימה. טכנולוגיית המפתח של GPU מוטבע היא גרפיקה צינור הטכנולוגיה, כלומר, אלגוריתם צינור גרפי בנושא. לכן, בחלק העיקרי של הנייר, העיקרון של אלה אלגוריתמים צינור גרפיקה נדון בפירוט ואת העיצוב המתאים ויישום מוצעים. לבסוף, הפונקציות של ספריית התוכנה GPU שנוצר מאומתים, כגון תרגום, שינוי סיבוב, פעולת תאורה, culling ו גזירה, הקרנה ו rasterization. סימולציה של הפונקציה של שבב גרפיקה הוא הבין.