面向OpenGL 2.0的图形处理器图像处理单元体系结构

• 作者: 任向隆 刘航 张亮 张宏伟 张骏 李哲 王治 田泽 许宏杰 郑新建 韩立敏
• 来源期刊: 计算机辅助设计与图形学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 图形处理器 图像处理单元 图像管线 图像处理子集 像素传输 OpenGL 2.0
• 年，卷（期）: 2019,（10）
• 所属期刊栏目: VLSI设计与测试及电子设计自动化
• 页码范围: 1858-1870
• 页数: 13页
• 分类号: TP37
• 字数: 9072字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1089.2019.17646

摘要

为实现图形处理器的自主可控, 设计了面向 OpenGL 2.0 图形处理器图像处理单元的体系结构. 首先, 确定了图像处理单元的单元结构及工作流程; 其次, 针对每条所处理的函数设计了数据通路; 随后, 依据各函数的数据通路和OpenGL规范, 整理了各模块的处理函数对照表; 最后, 实现了其体系结构, 并在虚拟仿真和FPGA平台进行了纹理加载/获取、卷积、颜色表、柱状图等功能验证, 对纹理加载进行了峰值性能验证, 面向 FPGA 和 ASIC 进行了代价评估. 结果表明, 该结构能够实现图像处理单元所规定的系列功能, 性能满足设计要求, 峰值情况每秒可处理30帧2K×2K图像, 实现代价可接受. 目前, 该图像处理单元已集成到完全自主研发的图形处理器之中.