Casa > Notícies > Contingut

Recerca i implementació del processador gràfic integrat

Feb 16, 2019

Amb el desenvolupament de dispositius terminals incrustats i l'exigència de gràfics 3D d'alta qualitat per a dispositius terminals incrustats, és difícil aconseguir la interacció gràfica en temps real i la visualització gràfica d'alta resolució basant-se únicament en CPU incrustat com (ARM, MIPS, etc. .). Per tant, cada vegada és més urgent afegir xips de processador de gràfics integrats especials en un sistema incrustat o utilitzar xips de SOC amb un motor d'acceleració gràfica per millorar la velocitat de la representació de gràfics, de manera que s'alliberi la CPU incrustada a partir de l'algoritme de representació pesat. Al mateix temps, el desenvolupament del camp incrustat fa que la demanda de xips integrats de GPU (unitat de procés gràfic) cada vegada sigui més, i té un ampli potencial de mercat. En aquesta tendència, té una gran rellevància i valor per als processadors de gràfics de disseny i recerca adequats per a sistemes incrustats.


Actualment, hi ha dos tipus de GPU integrades, una és la GPU integrada que admet l'oleoducte de presència fixada OpenGL ES L. x i l'altra és la GPU integrada que admet l'oleoducte de representació programable OpenGL ES 2.x. El propòsit d'aquest projecte és dissenyar un nucli IP de GPU incrustat que admeti totalment l'estàndard OpenGL ES1.0. Mitjançant la programació del codi de nivell RTL (Registre de transferència de lògica) de la GPU i el controlador de GPU, es desenvolupa un processador de gràfic integrat de baix rendiment i d'alta capacitat per al sistema incrustat. En tot el procés de desenvolupament de xips, el model de programari del xip normalment s'estableix per verificar i simular la funció del xip, que proporciona un model de programari funcional per al codi de nivell RTL posterior (Registre de lògica de transferència) per verificar l'algorisme corresponent. El principal treball d'aquest article és el disseny i implementació del model de programari en el procés de desenvolupament de xips GPU incrustat. Aquest treball realitza el procés de processament de gràfics 3D en xip gràfic, i proporciona una bona referència per al posterior desenvolupament de xips.


Per simular millor el xip gràfic incrustat en el sistema incrustat, el GPU del programari incrustat s'executa en la PU C incrustada en forma de biblioteques per simular les funcions del processador de gràfics. En aquest article, el processador ARM s'utilitza com a CPU incrustat, i el sistema operatiu és LINUX. Per tant, l'establiment del model GPU de programari i el treball de desenvolupament i depuració s'executen en l'entorn de desenvolupament de ARM-LINUX-GCC. Des d'un altre punt de vista, GPU incrustat és la implementació d'OpenGL ES1.0, de manera que el disseny i desenvolupament de la biblioteca gràfica corresponent és la implementació de programari d'OpenGLES 1.0 a la plataforma ARM + LINUX.


En primer lloc, el document revisa l'historial de desenvolupament i l'estatus del processador de gràfics a la PC, introdueix breument l'estat actual i la importància de la recerca del processador encastat a la llar ia l'estranger i, al mateix temps, introdueix l'objectiu d'aquest tema en detall. En segon lloc, la composició del sistema gràfic s'introdueix breument, i es discuteix detalladament la tecnologia clau de la GPU integrada. L'estandard d'OpenGL ES1.0 està estudiat de manera enfásica i es presenta la solució de realització del sistema de visualització de gràfics en aquest document. La tecnologia clau de GPU incrustat és la tecnologia de canonades gràfiques, és a dir, l'algorisme relacionat amb el pipeline gràfic. Per tant, en la part principal del document, es discuteix en detall el principi d'aquests algorismes de canonades gràfiques i es proposen el disseny i implementació corresponents. Finalment, es verifiquen les funcions de la biblioteca de programari GPU generada, com ara la translació, la transformació de la rotació, l'operació d'il·luminació, el sacrifici i el retall, la projecció i la rasterització. Es realitza la simulació de la funció del xip gràfic.