CN108563519B - 基于gpgpu中的2d桌面块拷贝填充操作的实现 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种GPGPU的2D桌面块拷贝和填充实现方式，包括重叠区域拷贝块拷贝操作，从帧存读取源数据写入双口RAM，从RAM读取数据进行字节对齐，再送入块拷贝单元，进行色域转换后将像素写入FIFO，再通过控制进行Burst写回帧存。块填充为高效模式，由控制单元直接产生写帧存操作，同时产生相应的Burst操作。整个光栅化操作过程简单，高效，极大的加速了复杂3D应用场景下2D桌面流畅度。

Description

基于GPGPU中的2D桌面块拷贝填充操作的实现
技术领域
本发明主要涉及到基于GPGPU中的2D桌面设计领域，特指基于GPGPU中的2D桌面块拷贝和块填充操作的实现。
背景技术
操作系统按应用领域分为桌面操作系统，服务器操作系统，嵌入式操作系统。桌面操作系统应用最为普遍，桌面操作系统基本功能是实现人机交互，人机交互过程中追求流畅的桌面窗口显示效果从而带来友好的体验，目前主流桌面系统有MAC OS，LINUX，WINDOWS，桌面系统主要操作对象为像素操作，而像素操作的特点在于数据量庞大，操作次数极其频繁。
实现2D桌面硬件加速通常由软件直接实现，2D桌面性能极大的依赖CPU性能，为了摆脱对CPU的完全依赖，通过GPGPU实现硬件加速。然而在某些应用情景下，GPGPU绘图引擎被负责的3D绘图占据时，2D桌面使用时会造成卡顿，而独立2D桌面块拷贝及块填充操作实现2D桌面的全加速，不占用3D绘图引擎资源。
发明内容
本发明要解决的问题就在于：针对现有的桌面应用需求，本发明提供一种相对简单、硬件资源占比很小、性能极高的块拷贝和填充操作的实现，为2D桌面实现加速，不受限于复杂的3D应用场景，达到流畅的2D桌面显示效果。
与现有技术相比，本发明的优点就在于：1、性能极高：本发明提出的块拷贝操作的实现采用流水方式实现以及高效率Burst方式写帧存，Burst操作可达到128x256bit，相比1024x768显示分辨率，一次可连续操作一行像素；2、逻辑资源少，本发明支持的块拷贝和填充操作占用资源少，电路结构相对简单；3、可复用性强：本发明采用独立的2D块拷贝和填充实现，采用标准的本地总线配置接口接收2D操作命令，采用标准的内部存储总线接口访问帧存，可重用性强，能在GPGPU高性能通用型图形芯片设计重复使用。
附图说明
图1块拷贝相对关系示意图；
图2是本发明提出的块填充与拷贝结构框图。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实线对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明中块拷贝操作支持重叠区域拷贝，具体实现方式有6种重叠方式，仅需通过判断源于目标的Y起始坐标大小，第一二三种情况以Y坐标递增的方式进行，第四五六种情况以Y坐标递减的情况进行逐行拷贝操作。
如图2所示，本发明的2D桌面块拷贝和填充的实现分为三个阶段，第一阶段：块拷贝需要从帧存读取源数据写入双口RAM。第二阶段：取双口RAM的数据，进行字节对齐再送入块拷贝单元，再进行相应的色域转换。第三阶段：流水转换后依据目标对象起始地址进行对齐，再将像素写入FIFO，FIFO非空状态可直接启动写帧存Burst操作，此处Burst操作若存储带宽足够的情况下，也可以达到全流水操作性能。块填充为高效模式，由控制单元直接产生写帧存操作，同时产生相应的Burst操作，以及字节掩码控制写帧存。每周期可以输出4个像素。整个块拷贝填充过程简单，高效，极大的加速了复杂3D应用场景下2D桌面流畅度。

Claims (1)

1.GPGPU芯片设计中2D桌面块拷贝填充操作的实现方法，其特征在于支持块拷贝操作，支持重叠区域拷贝以及高效率填充，采用了128bit全流水操作，块拷贝依据源和目标起始地址采用了流水方式对其进行拷贝操作，实现了单周期4个像素，颜色的色域为RGBA格式,其存储为32bit的光栅化操作，块填充技术仅需按照目标起始地址进行流水操作，块拷贝流水操作包括从RAM读取像素，两级缓存对齐与两级流水执行光栅化操作，流水写回；所述重叠区域拷贝为6种源与目标重叠区域，包括源在目标的左上，上，右上，源在目标的左下，下，右下6种重叠区域；所述块拷贝流水操作包括从RAM读取像素，两级缓存对齐与两级流水执行光栅化操作，流水写回共三个阶段，包括第一阶段：块拷贝需要从帧存读取源数据写入双口RAM；第二阶段：取双口RAM的数据，进行字节对齐再送入块拷贝单元，再进行相应的色域转换；第三阶段：流水转换后依据目标对象起始地址进行对齐，再将像素写入FIFO，FIFO非空状态可直接启动写帧存Burst操作。
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