基于可编程剪裁器的异构SoC图形处理器设计与实现

异构SoC图形器中可编程剪裁器的设计与实现 本文主要介绍了异构SoC图形器中可编程剪裁器的设计与实现。随着图形处理性能的不断提升，图形处理的运算量也日益增多，传统的嵌入式系统面临着挑战。解决这一问题的方案之一是运用可编程器件开发适用于嵌入式系统的图形处理器，从而提高处理速度。 可编程处理器相比于ASIC具有灵活性和可靠性优势，但其速度和功耗性能略逊于ASIC。因此，本文提出了一种带精简指令的微控制器架构，重点研究用汇编和可编程处理器协同实现平面剪裁功能，代替原来用纯硬件实现的功能，该流水线执行多指令多数据流（MIMD）。 在计算机图形处理中，裁剪是OpenGL经典的图形流水线的重要部件之一，也是最为复杂的部件之一。高性能的图形处理必须通过高性能的硬件加速器来实现平面剪裁功能。本裁剪器最多支持6个裁剪面，客户指定裁剪平面对世界空间中的物体进行裁剪，将图元在给定平面外的部分裁剪掉，保留面内的部分，以实现特殊效果。 裁剪器由命令解析（CMD Unit）模块、控制电路（CtrlUnit）模块、装配电路（AssembUnit）模块等组成。CMD Unit模块接受GPU内部管线上一级传来的GPU内部148位命令，如果是与平面裁剪无关的命令，则不做任何处理，将其透传给下一级，如果与平面裁剪有关，则对命令进行解析，将矩阵和图元信息、参数个数及属性个数等信息存入微控制器中的数据BANK中。CtrlUnit模块利用数字电路设计常用的有限状态机（FiniteStateMachine，FSM）来控制裁剪器的执行。 在本文中，我们还讨论了裁剪器的设计与实现细节，包括裁剪器的架构设计、命令解析模块的设计、控制电路模块的设计等。同时，我们也对裁剪器的性能进行了测试和验证，结果表明本裁剪器能够满足高性能图形处理的需求。 本文提出了一种基于可编程处理器的异构SoC图形器中可编程剪裁器的设计与实现，能够满足高性能图形处理的需求，具有重要的应用价值。 知识点： 1. 异构SoC图形器中可编程剪裁器的设计与实现 2. 图形处理性能的提高对传统嵌入式系统的挑战 3. 可编程处理器相比于ASIC的优势 4. 带精简指令的微控制器架构 5. 多指令多数据流（MIMD） 6. 平面剪裁在计算机图形处理中的重要性 7. 裁剪器的架构设计 8. 命令解析模块的设计 9. 控制电路模块的设计 10. 有限状态机（FiniteStateMachine，FSM） 11. 裁剪器的性能测试和验证