JP2022126661A - 定期的リセット - Google Patents

定期的リセット Download PDF

Info

Publication number
JP2022126661A
JP2022126661A JP2022085519A JP2022085519A JP2022126661A JP 2022126661 A JP2022126661 A JP 2022126661A JP 2022085519 A JP2022085519 A JP 2022085519A JP 2022085519 A JP2022085519 A JP 2022085519A JP 2022126661 A JP2022126661 A JP 2022126661A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
graphics processing
processing
reset
gpu
safety
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022085519A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2022126661A5 (ja
Inventor
フィル、モリス
Morris Philip
マリオ、ソペナ、ノバレス
Sopena Novales Mario
ジェイミー、ブルーム
Broome Jamie
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Imagination Technologies Ltd
Original Assignee
Imagination Technologies Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Imagination Technologies Ltd filed Critical Imagination Technologies Ltd
Publication of JP2022126661A publication Critical patent/JP2022126661A/ja
Publication of JP2022126661A5 publication Critical patent/JP2022126661A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/14Error detection or correction of the data by redundancy in operation
    • G06F11/1402Saving, restoring, recovering or retrying
    • G06F11/1415Saving, restoring, recovering or retrying at system level
    • G06F11/1441Resetting or repowering
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/004Error avoidance
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T1/00General purpose image data processing
    • G06T1/20Processor architectures; Processor configuration, e.g. pipelining
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/0703Error or fault processing not based on redundancy, i.e. by taking additional measures to deal with the error or fault not making use of redundancy in operation, in hardware, or in data representation
    • G06F11/0706Error or fault processing not based on redundancy, i.e. by taking additional measures to deal with the error or fault not making use of redundancy in operation, in hardware, or in data representation the processing taking place on a specific hardware platform or in a specific software environment
    • G06F11/0721Error or fault processing not based on redundancy, i.e. by taking additional measures to deal with the error or fault not making use of redundancy in operation, in hardware, or in data representation the processing taking place on a specific hardware platform or in a specific software environment within a central processing unit [CPU]
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/0703Error or fault processing not based on redundancy, i.e. by taking additional measures to deal with the error or fault not making use of redundancy in operation, in hardware, or in data representation
    • G06F11/0706Error or fault processing not based on redundancy, i.e. by taking additional measures to deal with the error or fault not making use of redundancy in operation, in hardware, or in data representation the processing taking place on a specific hardware platform or in a specific software environment
    • G06F11/0736Error or fault processing not based on redundancy, i.e. by taking additional measures to deal with the error or fault not making use of redundancy in operation, in hardware, or in data representation the processing taking place on a specific hardware platform or in a specific software environment in functional embedded systems, i.e. in a data processing system designed as a combination of hardware and software dedicated to performing a certain function
    • G06F11/0739Error or fault processing not based on redundancy, i.e. by taking additional measures to deal with the error or fault not making use of redundancy in operation, in hardware, or in data representation the processing taking place on a specific hardware platform or in a specific software environment in functional embedded systems, i.e. in a data processing system designed as a combination of hardware and software dedicated to performing a certain function in a data processing system embedded in automotive or aircraft systems
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/0703Error or fault processing not based on redundancy, i.e. by taking additional measures to deal with the error or fault not making use of redundancy in operation, in hardware, or in data representation
    • G06F11/0751Error or fault detection not based on redundancy
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/0703Error or fault processing not based on redundancy, i.e. by taking additional measures to deal with the error or fault not making use of redundancy in operation, in hardware, or in data representation
    • G06F11/0793Remedial or corrective actions
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/0796Safety measures, i.e. ensuring safe condition in the event of error, e.g. for controlling element
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/30Circuit design
    • G06F30/39Circuit design at the physical level
    • G06F30/392Floor-planning or layout, e.g. partitioning or placement
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T15/003D [Three Dimensional] image rendering
    • G06T15/005General purpose rendering architectures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Image Generation (AREA)
  • Instrument Panels (AREA)
  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)

Abstract

【課題】本開示は、安全重要レンダリングを実施するための方法およびグラフィック処理システムに関連する。【解決手段】グラフィック処理システム内のグラフィック処理ユニットにおいて安全重要レンダリングを実施する方法は、グラフィック処理システムにおいてグラフィック処理ユニットにおける安全重要レンダリングのためのグラフィカルデータを受信することと、安全性コントローラにおいてリセット頻度に従ってグラフィック処理ユニットの複数のリセットをスケジュールすることと、グラフィック処理ユニットにおいてグラフィカルデータをレンダリングすることと、安全性コントローラがグラフィック処理ユニットの複数のリセットをリセット頻度と整合して実施されることと、を含む。【選択図】図3

Description

本開示は、安全重要レンダリングを実施するための方法およびグラフィック処理システムに関連する。
安全重要システムでは、システムの構成要素の少なくとも一部は、システム全体がシステムに必要と見なされる安全性のレベルを満たすことができるように十分な安全目標を満たす必要がある。例えば、ほとんどの管轄区域では、車両におけるシートベルトのリトラクタは、こうしたデバイスが提供された車両が安全性試験に合格するために特定の安全規格を満たす必要がある。同様に、車両のタイヤは、こうしたタイヤを装備した車両が、特定の管轄区域に対して適切な安全性試験に合格するために特定の規格を満たす必要がある。安全重要システムは通常、その故障が人々または環境の安全性に対するリスクの大幅な増加を引き起こすことになるシステムである。
データ処理デバイスは、専用のハードウェアとして、または安全重要ソフトウェアを実行するためのプロセッサとしてのいずれかで、安全重要システムの一体型部分を形成することが多い。例えば、航空機向けのフライバイワイヤシステム、ドライバ支援システム、鉄道信号システム、および医療用デバイス向けの制御システムはすべて、通常、データ処理デバイス上で実行される安全重要システムである。データ処理デバイスが安全重要システムの一体型部分を形成する場合、データ処理デバイス自体は、システム全体が適切な安全レベルを満たすことができるように、安全目標を満たす必要がある。自動車業界では、安全レベルは通常、機能安全規格ISO26262で定義されている自動車安全度水準(ASIL)である。
また、安全重要システムのデータ処理デバイスは、ソフトウェアを実行するプロセッサを含む。ハードウェアおよびソフトウェア要素の両方は、特定の安全目標を満たす必要がある。一部のソフトウェア障害は、プログラミングエラーまたは不適切なエラー処理によるシステム障害である可能性がある。これらの問題は、通常、厳密な開発実践、コード監査および試験プロトコルによって対処することができる。システマティックエラーが安全重要システムから完全に除外することが可能である場合でさえも、例えば、一時的なイベント(例えば、電離放射線、電圧スパイク、または電磁パルスによる)により、ランダムエラーがハードウェアの中へと導入される可能性がある。バイナリシステムでは、一時的なイベントは、メモリ内およびプロセッサのデータパスに沿ってランダムなビットフリッピングを引き起こす可能性がある。ハードウェアに永久的フォールトがある場合もある。
データ処理デバイスに対する安全目標は、所与の期間内の障害の最大数(多くの場合、時間内障害またはFITとして表される)、ならびにシングルポイント障害(シングルポイント障害メカニズム、またはSPFM)および潜在的な障害(潜在障害メカニズム、またはLFM)を検出するメカニズムの有効性などの一連のメトリクスとして表される場合がある。例えば、一つの構成要素が故障した場合に、別の構成要素が同じタスクを実施するため利用できるようにハードウェア冗長性を提供することによって、またはチェックデータ(例えば、パリティビットまたはエラー修正コードなど)の使用を通して、ハードウェアが軽微なデータ破損を検出および/または修正できるように、データ処理デバイスに対して設定された安全目標を達成するための様々なアプローチがある。
例えば、データプロセッサを、一対の同一の処理コア101および102が、命令のストリーム103を並列に処理するように構成されている、図1に示すようなデュアルロックステップ配列100で提供することができる。処理コア(101)のうちのいずれか一つの出力が、ロックステッププロセッサの出力104として使用されてもよい。処理コア101および102の出力が一致しない場合、安全重要システムに、フォールトが発生する可能性がある。電離放射線および電圧スパイクなどの外因性因子によって誘発されるエラーの検出確率を改善するために、遅延105を、コアのうちの一つへの入力に導入することができる(一般に、もう一方のコアの出力に対応する遅延106が提供される)。しかしながら、第二の処理コアが必要とされるため、必然的に従来のプロセッサと比較して二倍のチップ面積を消費し、かつおよそ二倍の電力を消費するという点で、デュアルロックステッププロセッサは高価である。
高度なドライバ支援システムおよび自律車両は、かなりのグラフィックおよび/またはベクトル処理能力を有するこうした安全重要用途のために適切なデータ処理システムを組み込む場合があるが、デュアルロックステッププロセッサを実装するための面積および消費電力(したがってコスト)の増加は、許容されないか、または望ましくない場合がある。例えば、ドライバ支援システムは多くの場合、危険、車線位置、およびその他の情報をドライバに図示する、コンピュータ生成グラフィックを提供する。典型的には、これは、車両製造業者が、従来の機器クラスタをコンピュータ生成機器クラスタに置き換えることにつながり、これはまた、速度および車両のフォールト情報などの安全重要情報の表示がコンピュータ生成されるようになることも意味する。こうした処理要求は、グラフィック処理ユニット(GPU)によって満たすことができる。しかしながら、自動車のコンテクストでは、高度なドライバ支援システムは、典型的にはISO26262のASILレベルBを満たすデータ処理システムを必要とする。
例えば、自動車のコンテクストでは、ダッシュボード表示画面における表示用に機器クラスタをレンダリングするために、グラフィック処理システムを使用してもよい。機器クラスタは、車両の速度および任意の車両のフォールトの詳細などの、重要情報をドライバに提供する。こうした重要情報がドライバに確実に提示されることは重要であり、また典型的には車両規則は、ISO26262規格のASIL Bなどの既定の安全レベルを満たす様式で重要情報がレンダリングされることを必要とする。
図2は、機器クラスタ200を図示する。機器クラスタは、ダイヤルの縁の周りの速度値208と、角度方向が車両の現在の速度を示す針207とを有する従来のダイヤルの形態の速度計202を備える。機器クラスタは、油温ゲージ203、情報アイコン204(例えば、選択されたラジオ放送局を示す)、非重要警告アイコン205(例えば、空調システムでのフォールトを示す)、および重要警告アイコン206(例えば、深刻なエンジンの不調を示す)をさらに含む。ISO26262規格のASIL Bなどの義務付けられた安全レベルを満足するように、機器クラスタ200をレンダリングすることが必要である場合がある。
自律車両は、安全重要な決定を行うために、リアルタイムで(例えば、レーダー、LIDAR、マップデータおよび車両情報から)非常に大量のデータを追加的に処理する必要がある。グラフィック処理ユニットもまた、こうした処理要求を満たすことを支援できるが、自律車両における安全重要システムは通常、ISO26262の最も厳格なASILレベルDを満たすことが必要とされる。
この概要は、詳細な説明で以下にさらに説明される選択された概念を紹介するために提供されている。この概要は、特許請求される主題の要所特徴または必須特徴を特定することも意図しておらず、特許請求される主題の範囲を限定するために使用されることも意図していない。
本発明の第一の態様によれば、グラフィック処理システム内のグラフィック処理ユニットにおいて安全重要レンダリングを実施する方法が提供され、この方法は、グラフィック処理システムにおいてグラフィック処理ユニットにおける安全重要レンダリングのためのグラフィカルデータを受信することと、安全性コントローラにおいてリセット頻度に従ってグラフィック処理ユニットの複数のリセットをスケジュールすることと、グラフィック処理ユニットにおいてグラフィカルデータをレンダリングすることと、安全性コントローラがグラフィック処理ユニットの複数のリセットをリセット頻度と整合して実施されることと、を含む。
スケジュールすることは、グラフィック処理ユニットの一つ以上のスケジュールされたリセットを示すコマンドを含む命令を生成すること、および命令がグラフィック処理ユニットに渡されるようにすることとを含んでもよい。
方法は、グラフィック処理ユニットにおいてコマンドを含む命令を受信することに応答して、命令を読み取る前にグラフィック処理ユニットで処理を開始した任意のタスクの処理を完了することと、グラフィック処理ユニットの少なくとも一部をリセットすることとをさらに含んでもよい。
グラフィック処理ユニットのスケジュールされたリセットを示すコマンドには、グラフィック処理命令が提供されてもよい。
リセット頻度は、フレームの数当たりに実施されるリセットの数を定義してもよい。
リセット頻度は、設計時に設定されてもよく、ユーザ構成可能であってもよく、またはグラフィック処理ユニットの外部のデバイス上で実行されるアプリケーションによって決定されてもよい。
本方法は、グラフィック処理ユニットの安全メトリック、電離放射線レベル、電圧スパイクの発生、および電磁パルスの発生のうちの一つ以上を監視すること、および前述の監視に依存してリセット頻度を適合させることをさらに含んでもよい。
グラフィック処理ユニットは、一つ以上の処理ユニット、ファームウェア、およびキャッシュ、レジスタ、またはバッファのうちの少なくとも一つを備えてもよく、また少なくとも一つのリセットは、一つ以上の処理要素を再初期化することと、グラフィック処理ユニットにおけるキャッシュ、レジスタ、またはバッファ内の少なくとも一つのエントリを無効化するが、グラフィック処理ユニットのファームウェアを再初期化しないこととを含むソフトリセットであってもよい。
グラフィック処理ユニットは、一つ以上の処理ユニット、ファームウェア、およびキャッシュ、レジスタ、またはバッファのうちの少なくとも一つを備えてもよく、また少なくとも一つのリセットは、一つ以上の処理要素を再初期化することと、グラフィック処理ユニットのファームウェアを再初期化することと、グラフィック処理ユニットにおけるキャッシュ、レジスタ、またはバッファ内の少なくとも一つのエントリを無効化することと、を含むハードリセットであってもよい。
複数のソフトリセットは、ソフトリセット頻度に従ってスケジュールされてもよく、また複数のハードリセットは、ハードリセット頻度に従ってスケジュールされてもよい。ソフトリセット頻度は、ハードリセット頻度よりも高くてもよい。
本発明の第二の態様によれば、安全重要レンダリングを実施するように構成されたグラフィック処理ユニットを備えるグラフィック処理システムおよびグラフィック処理システム用の安全性コントローラが提供され、グラフィック処理システムは、グラフィック処理ユニットにおける安全重要レンダリングのためのグラフィカルデータを受信するように構成され、安全性コントローラはリセット頻度に従ってグラフィック処理ユニットの複数のリセットをスケジュールするように構成され、グラフィック処理システムはグラフィカルデータをレンダリングするように構成され、かつ安全性コントローラはリセット頻度と整合してグラフィック処理ユニットの複数のリセットを実施させるよう構成される。
リセット頻度は、フレームの数当たりに実施されるリセットの数を定義してもよい。
安全性コントローラは、グラフィック処理ユニットの安全メトリック、電離放射線レベル、電圧スパイクの発生、および電磁パルスの発生のうちの一つ以上を監視するように構成されたモニターを備えてもよく、また安全性コントローラは、前述の監視に依存してリセット頻度を適合させるように構成されてもよい。
グラフィック処理ユニットは、一つ以上の処理ユニット、ファームウェア、およびキャッシュ、レジスタ、またはバッファのうちの少なくとも一つを備えてもよく、また少なくとも一つのリセットは、一つ以上の処理要素を再初期化することと、グラフィック処理ユニットにおけるキャッシュ、レジスタ、またはバッファ内の少なくとも一つのエントリを無効化するが、グラフィック処理ユニットのファームウェアを再初期化しないこととを含むソフトリセットであってもよい。
グラフィック処理ユニットは、一つ以上の処理ユニット、ファームウェア、およびキャッシュ、レジスタ、またはバッファのうちの少なくとも一つを備えてもよく、また少なくとも一つのリセットは、一つ以上の処理要素を再初期化することと、グラフィック処理ユニットのファームウェアを再初期化することと、グラフィック処理ユニットにおけるキャッシュ、レジスタ、またはバッファ内の少なくとも一つのエントリを無効化することと、を含むハードリセットであってもよい。
安全性コントローラは、ソフトリセット頻度に従って複数のソフトリセットをスケジュールし、かつハードリセット頻度に従って複数のハードリセットをスケジュールするように構成されてもよい。ソフトリセット頻度は、ハードリセット頻度よりも高くてもよい。
一部の実施例では、安全重要データを処理するためのグラフィック処理ユニットと、グラフィック処理ユニットのための安全メカニズムを実装するよう構成された安全性コントローラとを備えるグラフィック処理システムが提供され、安全性コントローラは電離放射線のレベルを監視するように構成されたモニターを備え、また安全性コントローラは電離放射線のレベルに依存して安全メカニズムを適合させるように構成される。
詳細には、安全メカニズムを実装することは、グラフィック処理ユニットの定期的リセットをスケジュールすることが関与する場合がある。このように、安全重要データを処理するためのグラフィック処理ユニットと、リセット頻度に従ってグラフィック処理ユニットのリセットをスケジュールするように構成された安全性コントローラとを備えるグラフィック処理システムが提供されてもよく、安全性コントローラは電離放射線のレベルを監視するように構成されたモニターを備え、また安全性コントローラは電離放射線のレベルに依存してリセット頻度を適合させるように構成される。
グラフィック処理システムは、集積回路上のハードウェア内に具体化されてもよい。集積回路製造システムで、グラフィック処理システムを製造する方法が、提供されてもよい。集積回路製造システムで処理される時に、グラフィック処理システムを製造するシステムを構成する、集積回路定義データセットが提供されてもよい。非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、集積回路製造システム内で処理された時に、集積回路製造システムにグラフィック処理システムを製造させる、集積回路のコンピュータ可読記述がその上に保存された、非一時的コンピュータ可読記憶媒体が提供されてもよい。
グラフィック処理システムを記述するコンピュータ可読集積回路記述がその上に保存された、非一時的コンピュータ可読記憶媒体と、グラフィック処理システムを具体化する集積回路の回路レイアウト記述を生成するように、集積回路記述を処理するように構成された、レイアウト処理システムと、回路レイアウト記述に従って、グラフィック処理システムを製造するように構成された、集積回路生成システムと、を備える、集積回路製造システムが提供されてもよい。
本明細書に記載の方法を実施するためのコンピュータプログラムコードが提供されてもよい。コンピュータシステムにおいて実行された時に、コンピュータシステムに、本明細書に記載の方法を実施させる、その上に保存されたコンピュータ可読命令を有する、非一時的コンピュータ可読記憶媒体が提供されてもよい。
本発明は、添付図面を参照しながら実施例として説明される。
図1は、従来のデュアルロックステッププロセッサの概略図である。 図2は、車両用のコンピュータ生成機器クラスタを示す。 図3は、本明細書に記載の原理による動作のためのグラフィック処理システムの概略図である。 図4は、本明細書に記載の原理によるグラフィック処理ユニットのリセットを示す概略的タイムラインである。 図5は、本明細書に記載の原理によるグラフィック処理ユニットにおいて安全重要レンダリングを実施する方法のフロー図である。 図6は、集積回路製造システムの概略図である。
以下の説明は、当業者が本発明を作製および使用することを可能にするために実施例として提示されている。本発明は、本明細書に記載の実施形態に限定されず、また開示された実施形態に対する様々な修正は、当業者にとって明らかであろう。実施形態は、実施例としてのみ説明される。
本開示は、安全重要レンダリングを実施するための方法およびグラフィック処理システムに関連する。
グラフィック処理システム300を図3に示す。グラフィック処理システム300は、少なくとも一つのグラフィック処理ユニット(GPU)312を備える。GPU312は、図2に示す機器クラスタ200をレンダリングするのに適切である場合がある。GPU312は、ハードウェアコンポーネント(例えば、ハードウェア処理ユニット)およびソフトウェアコンポーネント(例えば、ファームウェア、ならびにハードウェア処理ユニットにおける実行のための手順およびタスク)を含んでもよい。GPUユニットの動作および配設は、GPUの特定のアーキテクチャによって異なることになる。
GPU312は、図中でPU0 340、PU1 341~PU(n)342として標識された一つ以上の処理ユニット339を備えてもよい。任意の数の処理ユニットがあってもよい。GPU312はメモリ309も含んでもよい。メモリ309は、例えば、一つ以上の処理ユニット339へアクセス可能な一つ以上のキャッシュ、バッファ、および/またはレジスタを含む、任意の種類のデータストアを含んでもよい。GPU312は、例えば、GPUの低レベル管理を実施し、かつGPUに向けられた命令のためのインターフェースを提供する場合があるファームウェア314を実行するための処理ロジックも含む。一部の配設では、GPU312は、GPU(例えば、その処理ユニット339および/またはファームウェア314)のユニットでの実行のために配設された関数、ルーチン、およびその他のコードの形態でソフトウェアを実行するように構成されてもよい。GPU312は、例として、データを処理するため、ホストデータ処理システム302などの外部デバイスと通信するため、および一つ以上の処理ユニット339において実施される処理をサポートするために、様々なその他の機能要素を備えてもよい。
グラフィック処理システム300はまた、GPU312のためのドライバ304も備えてもよい。例えば、ドライバ304は、GPU312が提供されるデータ処理システムにおいてサポートされるソフトウェアドライバとすることができる。ドライバ304は、データ処理システムで実行しているプロセス(例えば、ソフトウェアアプリケーション)のためにGPUにインターフェースを提供してもよい。図3に示す実施例では、グラフィック処理システム300はホストデータ処理システム302を備える。一つ以上のプロセス301は、ホストデータ処理システム302上で実行されてもよい。これらのプロセスは、図3ではA0、A1、A(n)として標識されている。ホストデータ処理システム上で実行する任意の数のプロセス301があってもよい。一つ以上のプロセス301は、ドライバ304によってGPU312と相互作用330してもよい。ホストデータ処理システム302は、プロセスおよびドライバが実行される一つ以上のプロセッサ(例えば、CPU(図示せず))を備えてもよい。グラフィックアプリケーションプログラミングインターフェース(API)303(例えば、OpenGL)は、プロセスがレンダリングコールを送信することができる手段によってドライバに提供されてもよい。ドライバ304は、ホストデータ処理システム302のソフトウェアコンポーネントであってもよい。
図5は、本明細書に記載の原理によるグラフィック処理システムにおいて安全重要レンダリングを実施する方法のフロー図である。安全重要レンダリングのためのグラフィカルデータは、グラフィック処理システムにおいて受信される501。API303は、GPU312がシーンをレンダリンするために、プロセス301からドローコールを受信するように配設されてもよい。例えば、APIは、OpenGL APIであってもよく、またプロセスは、GPUが図2に示す機器クラスタを車両のダッシュボードにおける表示画面にレンダリングするために、OpenGLドローコールを発行するように配設されたアプリケーションであってもよい。ドライバ304はまた、安全性コントローラ311を備え、本明細書でさらに詳細に考察される。
図3に図示さた実施例では、ドライバ304は、GPU312にプロセスによってAPIに送信されたドローコールを発効させるコマンドおよび/または制御命令を生成する。命令は、任意の適切な様式で(例えば、メモリ内のデータへの参照として)GPU312にレンダリングされるシーンを定義するデータを渡してもよい。図3に示すように、前述の命令は、メモリ307内の一つ以上のバッファ308に送信332されてもよい。GPU312は、メモリ309から命令を読み取って333もよい。メモリ307は、ホストデータ処理システム302に提供されてもよい。メモリ307はまた、GPU312から戻る命令を受信する334ためにバッファ310も含んでもよい。バッファは円形バッファであってもよい。
グラフィック処理ユニット312は、例えば、任意の種類のグラフィカルおよび/またはベクトルおよび/またはストリーム処理ユニットであってもよい。グラフィック処理ユニット312は、シーンのプリミティブの幾何学的形状処理および/または断片処理を実施するためのレンダリングパイプラインを含んでもよい。各処理ユニット339は、GPUの異なる物理的コアであってもよい。
以下の実施例は、タイルベースのレンダリング技法を参照しながら説明されるが、代わりに、または追加的に、グラフィック処理システムは、即時モードレンダリング、またはタイルベースのレンダリングおよび即時モードレンダリングの両方の要素を組み合わせたハイブリッド技法などの、その他のレンダリング技法の能力を有する可能性があることを理解するべきである。
本明細書の原理に従って構成されたグラフィック処理システムは、任意のタイルベースのアーキテクチャを有してもよく、例えば、システムはタイルベースの遅延レンダリングを実施するように動作可能であり得る。図3に描かれた各処理ユニット339は、任意の他の処理ユニットとは独立して、かつ任意の他のタイルとは独立して、タイルを処理することができる場合がある。
タイルベースのレンダリングシステムは、複数のタイルへと分割されたレンダリング空間を使用する。当技術分野で知られているように、タイルは、任意の適切な形状およびサイズ、例えば、長方形(正方形を含む)または六角形とすることができる。レンダリング空間のタイルは、例えば、グラフィック処理システムでレンダリングされるフレームを表すレンダターゲットの一部分に関連する場合がある。フレームは、画像またはビデオフレームのすべてまたは一部であってもよい。一部の実施例では、レンダ出力は、表示される最終画像ではなく、代わりに、何か他のもの、例えば、そのテクスチャを含む画像をレンダリングする時に表面にその後に適用することができるテクスチャ、を表す場合がある。下記の実施例では、レンダ出力は、表示される画像を表すフレームであるが、その他の実施例では、レンダ出力は、テクスチャまたは環境マップなどのその他の表面を表すことができることを理解するべきである。
タイルベースのレンダリングシステムは一般に、(i)レンダリング空間の各タイルに対して、幾何学的形状のどのアイテムがそのタイルのレンダリングに関連する場合があるか(例えば、どのプリミティブが少なくとも部分的にタイルとオーバーラップするか)を決定するため幾何学的形状(例えば、プリミティブ)を処理する幾何学的形状処理フェーズ、および(ii)例えば、タイル内のピクセルの位置に対してピクセル値(例えば、バッファ(フレームバッファなど)内の記憶用および/または表示用のレンダリングシステムからの出力とすることができる)を生成するために、タイルをレンダリングするために特定のタイルをレンダリングすることに関連する幾何学的形状を処理するレンダリングフェーズ(すなわち、「断片処理フェーズ」)という動作の二つの別個のフェーズを実施する。タイルに関連する幾何学的形状を処理することは、例えば、タイルの試料位置でプリミティブをサンプリングすることによってプリミティブ断片を生成し、どの断片が見えるかを判定し、かつ断片がどのようにピクセルの外観に影響を与えるかを決定することを含んでもよい。試料位置とピクセルとの間の関係は1対1である場合がある。別の方法として、二つ以上の試料位置が、各ピクセル位置に関連する場合があり、それにより複数の試料位置に対して決定されたレンダリングされた値を組み合わせることによって最終ピクセル値を生成することができる。これは、アンチエイリアシングの実装のために有用である可能性がある。
グラフィック処理ユニット(GPU312など)は、例えば、タイリング、幾何学的形状処理、テクスチャマッピング、シェーディング、深度処理、頂点処理、タイル加速、クリッピング、カリング、プリミティブアセンブリ、カラー処理、ステンシル処理、アンチエイリアシング、レイトレーシング、ピクセル化、およびテッセレーションなどを含む、幾何学的形状処理フェーズおよびレンダリングフェーズにおけるグラフィック処理の任意の態様の一部またはすべてを実施するように構成されてもよい。
幾何学的形状処理ロジックおよび断片処理ロジックは、グラフィック処理ユニット(GPU312など)のリソースを共有してもよい。例えば、グラフィック処理ユニット(GPU312の処理ユニット339など)の処理ユニットは、例えば、異なるソフトウェア命令を処理ユニットの実行ユニット上で実行することによって、幾何学的形状処理ロジックおよび断片処理ロジックの両方の一部を実装するために使用されてもよい。処理ユニット(処理ユニット339など)は、SIMD処理を実施するように構成されてもよい。
本明細書に記載の原理によって構成されたグラフィック処理システムは、任意の種類のシーンをレンダリングするように配設されてもよい。
幾何学的形状処理
幾何学的形状処理は、グラフィック処理ユニットに送信された幾何学的形状データを処理するために、グラフィック処理ユニット(GPU312など)で実施されてもよい。幾何学的形状データは、レンダリングされるシーンの要素を表す場合がある。幾何学的形状データは、例えば、レンダリングされるプリミティブ(例えば、シーンにおけるプリミティブの頂点を説明する頂点データによって説明される)、テッセレーションされるパッチ、およびレンダリングされるその他の物体のうちの一つ以上を含むシーンにおいて幾何学的形状の複数のアイテムを表す場合がある。例えば、幾何学的形状データは、図2に示す機器クラスタのそれぞれの表示要素を表す一つ以上のプリミティブのセットを含んでもよい。プリミティブの各セットは、ソフトウェアアプリケーション301からの適切なドローコールによって作成されてもよい。プリミティブは、物体またはシーンの他の部分が構築されてもよい基本的幾何学的形状であってもよい。プリミティブは、例えば、三角形、線、または点であってもよい。
幾何学的形状処理は、GPUの任意の適切なユニット、例えば、一つ以上のタイリングエンジン(図3には図示せず)で、および/または処理ユニット(処理ユニット339など)上で実行される一つ以上の処理モジュールで実施されてもよい。タイリングエンジンは、固定機能ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの任意の組み合わせに実装されてもよい。
(例えば、アプリケーション301からのドローコールに応答して生成されるような)幾何学的形状データは、メモリ(メモリ307など)内に保持され、そのGPUによって処理するためのGPUのメモリ(GPU312のメモリ309など)の中へと読み込まれてもよい。幾何学的形状フェーズは、レンダリングされるフレームの視点からのシーンを表す処理された幾何学的形状データを形成するため、シーンの要素(例えば、プリミティブ)を説明する幾何学的形状データを変換する。幾何学的形状フェーズ処理は、例えば、頂点処理(例えば、頂点シェーディング)、クリッピング、プロジェクション、カリング、およびタイリングなどを含む、幾何学的形状データ上の任意の適切な処理を実施してもよい。
グラフィック処理ユニット(GPU312など)での処理のために受信した幾何学的形状データは、安全重要である要素(例えば、レンダリングされるシーンの物体、プリミティブまたはその他の部分)を含んでもよい。GPUへと幾何学的形状を送信するアプリケーション(アプリケーション301など)は、レンダリングされる幾何学的形状のバッチを提供し、各バッチは安全重要要素を含む、または含まない。GPUのファームウェア(ファームウェア314など)は、どの幾何学的形状が安全重要であり、またどれがそうでないかを知っていてもよいが、ハードウェアはどの幾何学的形状が安全重要であるかを認識する必要はない。
幾何学的形状処理は、典型的には、処理するために送信された幾何学的形状のアイテム(例えば、頂点から形成されたプリミティブ)を画面空間の中へと変換し、かつ変換されたプリミティブが視点からのシーンの中の視錐台内にあるかどうかに基づいて、幾何学的形状上に任意の必要なシェーディング(頂点シェーディング、ならびにクリッピングおよび/またはカリングなど)を実施するために、幾何学的形状データを処理すること(例えば、処理ユニット339で実行される命令によって実施されるように)を含む。テッセレーションは、例えば、頂点シェーディング、ハルシェーディング、テッセレーション因子の決定、ドメインシェーディング、および幾何学的形状シェーディングを実施することによって、入力パッチからのテッセレーションされたプリミティブを決定するために、この段階で実施されてもよい。
本明細書に記載の実施例では、タイルごとに実施されるのではなく、レンダリングされる完全なフレームに関して幾何学的形状処理は実施される。これは、幾何学的形状が処理されるまで、例えば、シーンの要素が、レンダリングされるフレームのタイルに関連して位置する場合、要素の見かけのサイズ、およびそれらの要素が見えるかどうかが、知られていないためである。
タイリングは、各タイルに対してどのプリミティブがタイルのレンダリングに関連するかを決定するように処理された幾何学的形状データ上で実施されてもよく、また各所与のタイルのレンダリングに関連するプリミティブを特定するようにプリミティブとメモリ内のタイルとの間の関連付けを保存してもよい。タイリングは、各タイルに対して、そのタイルに収まる要素(例えば、プリミティブ)のリスト(タイルリスト)を生成することを含んでもよい。こうしたタイルリストは、どの要素がどのタイルに含まれるかを示す任意の適切な形態で整理された任意のデータを含んでもよい。例えば、各タイルは、そのタイルのレンダリングに関連するすべてのプリミティブ(すなわち、そのタイルとオーバーラップするプリミティブ)を示すタイルリストを有してもよい。幾何学的形状処理フェーズの出力(例えば、タイルリストならびに変換されたおよび/または別のやり方で操作された幾何学的形状)は、断片処理フェーズで使用するためにメモリ309に保存されてもよい。幾何学的形状処理フェーズの出力は、パラメータデータと呼ばれる場合がある。
タイリングは、一つ以上のタイリングエンジン(図示せず)で実施されてもよい。各タイリングエンジンは、処理ユニット(処理ユニット339など)で実行されるモジュールから受信された処理された幾何学的形状データ上で動作するように構成されてもよい。一部の実施例では、処理された幾何学的形状データのタイルへのタイリングは、処理ユニットにおいて実施されてもよい。タイリングは、任意の適切なアルゴリズムに従って(例えば、完全なタイリング、境界ボックスアプローチ、または階層タイリングアプローチを使用して)実施されてもよい。多くのこうしたアルゴリズムは既知であり、本明細書でさらに考察されない。タイルは、タイルの面積の任意の部分とオーバーラップするためにタイリングアルゴリズムによってその要素の任意の部分が計算される時(例えば、要素がタイルのピクセルのいずれかのすべてまたは一部とオーバーラップする時に)、シーンの要素を含むと考えられる場合がある。
一部の実施例では、シーンのための処理された幾何学的形状データ(例えば、変換された頂点データ)の一部またはすべては、メモリ(例えば、GPU312がその上に実装されているチップに関して「オフチップ」の状態にあってもよいシステムメモリ)内に保存されてもよい。システムメモリは、図3に示すメモリ307であってもよく、または図3に示されていない異なるメモリであってもよい。一部の実施例では、シーンのための処理された幾何学的形状データの一部またはすべては、GPU312へと(例えば、メモリ309内に)局所的に保存されてもよい。レンダリングされるフレームの各タイルについて、そのタイルとオーバーラップする要素(例えば、プリミティブ)のリストがタイルリストとして保存されてもよい。タイルリストは、こうした要素に対する処理された幾何学的形状データの記憶が重複する(例えば、二つ以上のタイルをオーバーラップするシーンの要素に起因して)のを回避して、シーンのための処理された幾何学的形状データ内の変換された要素を参照する場合がある。他の実施例では、各タイルの断片処理を実施するために必要とされる処理された幾何学的形状データの一部またはすべてが、各タイルに対して別個に保存される場合がある。
幾何学的形状フェーズからの処理されたデータは、断片処理フェーズでのその後の使用のため任意の適切な場所に保存される場合がある。例えば、図3を参照すると、幾何学的形状処理の出力(変換された頂点データおよびタイルリストなど)は、システムメモリ(例えば、パラメータバッファにおける)内に保存されてもよく、またメモリ309内のキャッシュを通して、断片処理を実施するために配設されたGPU312の処理ユニット339によってアクセスされてもよい。一部の実施例では、処理されたデータをシステムメモリに保存する代わりに(またはこれに加えて)、幾何学的形状フェーズからの処理されたデータは、処理ユニット339および/または記憶装置309に含まれるキャッシュで保持されてもよい。
断片処理
断片処理は、幾何学的形状処理フェーズの出力(例えば、タイルリストおよび変換された幾何学的形状データ)に対して実施される。断片処理は、GPUの任意の適切なユニットにおいて(例えば、ラスタライザー、陰面消去(HSR)ユニット、テクスチャフィルタリングユニット、および一つ以上のシェーダユニットのうちの一つ以上において)実施されてもよい。これらのユニットは図3には示されていない。ユニットのうちの一つ以上は、処理ユニット上で実行されるソフトウェアとして実装されてもよい。一部の実施例では、ラスタライザー、陰面消去(HSR)ユニット、シェーダユニットおよびテクスチャフィルタリングユニットのうちの一つ以上は、固定機能ハードウェア内に実装されてもよい。より一般には、機能ユニットのいずれかは、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの任意の組み合わせの中に実装することが可能である。ハードウェア(例えば、固定機能回路)内に機能モジュールを実装することは、一般に処理能力および待ち時間の観点では比較的より効率的であるが、比較的柔軟性がなく、これに反してソフトウェア内に機能モジュールを実装することは、処理能力および待ち時間の観点では比較的より効率的が低いが、ハードウェア設計プロセスの後でモジュールの動作を変更できるという観点では比較的柔軟である。
一部の実施例では、タイルリストは、レンダリングされる各所与のタイル用にフェッチされ、そしてそのタイルの断片処理に関連するタイルリストによって示される変換されたプリミティブデータがフェッチされる。断片処理は、テクスチャ処理、シェーダ処理、ラスタライゼーション、陰面消去、およびアルファ処理のうちの一つ以上を含んでもよい。断片処理は、断片処理の異なる態様を実施するための一つ以上のユニット(例えば、パイプライン内に配設される)において実施されてもよい。
各プリミティブが覆う試料の位置を特定し、かつそれらの試料位置でプリミティブ断片を生成するために、ラスタライゼーション(例えば、スキャン変換)が実施されてもよい。プリミティブ断片は、特定の試料位置におけるプリミティブの値(例えば、深度、テクスチャ座標など)を表す。典型的には、ラスタライゼーションが実施されるまで、プリミティブはその頂点の観点から定義される。
陰面消去(HSR)は、各試料位置でどのプリミティブ断片が見えるかを決定するために、各試料位置で深度比較がなされる断片処理中に実施されてもよい。
断片処理の間にシェーディングおよび/またはテクスチャリングを実施してもよい。明度は、例えば、テクスチャ座標に基づいてテクスチャ試料をフェッチすることが関与する場合があるプリミティブ断片のためのシェーダプログラムを実行することによって、試料位置で見えるものとして特定されたプリミティブ断片の試料位置に対して決定されてもよい。テクスチャフィルタリングを実施してもよい。テクスチャ試料をフェッチすることは、例えば、所望のテクスチャ座標がテクスチャのテクセルの間にある場合などに、フィルタリング(例えば、保存されたテクスチャのテクセルの一群上での、バイリニアフィルタリング、トリリニアフィルタリング、またはアニソトロピックフィルタリング)を実施するテクスチャフィルタリングユニットが関与する場合がある。
上記段落は、陰面消去がシェーディング/テクスチャリングの前に実施されるという意味で、「遅延」レンダリングアプローチを説明する。他の実施例では、遅延しないレンダリングが実施されてもよい。
断片処理中に実施される計算の出力は、メモリ内の一つ以上のバッファ、例えば、(例えばピクセルの)明度を保存するためのカラーバッファ、(例えば、ピクセルの)深度値を保存するための深度バッファ、およびタイルのどの部分(例えば、ピクセル)がレンダリングされるかについての指示を保存するためのステンシルバッファのうちの一つ以上に書き込まれてもよい。こうしたバッファは、システムメモリおよび/またはメモリ内のGPUキャッシュ(メモリ309など)のうちの一つ以上を含む、GPUアーキテクチャに適切な任意の様式で維持されてもよい。こうしたバッファの使用は当技術分野で周知であり、ここで詳細には考察されない。
本開示の原理に従って構成されたグラフィック処理システムは、図2の機器クラスタなどの安全重要表示要素を含むフレームをレンダリングするように動作可能である。
定期的リセット
ランダムエラーが、電離放射線、電圧スパイク、および電磁パルスなどの一時的なイベントによってハードウェアへと導入される可能性がある。バイナリシステムでは、一時的なイベントは、メモリ内およびプロセッサのデータパスに沿ってランダムなビットフリッピングを引き起こす可能性がある。一時的なエラーは、安全重要フォールトを引き起こす場合がある。例えば、ビットフリップは、メモリ内のデータを破損し、一つ以上のピクセル値の反転を引き起こす場合がある。図2に示す機器クラスタを参照すると、反転されたピクセル値は、重要警告アイコン(例えば、206)を不正確に表示する可能性がある。別の実施例では、一時的なエラーはGPUに対する構成データを破損する場合がある。GPU構成データの破損は、そのGPUにその後に提供される任意のまたはすべてのデータのレンダリングに影響を与える場合がある。一時的なエラーは、安全重要グラフィックのレンダリングに影響を与える時(例えば、車両ユーザに対して安全重要警告アイコンに不正確または不完全な情報を提供することによって)、危険な結果をもたらす可能性がある。
本明細書に記載の原理によって、安全重要レンダリング上の一時的なフォールトの影響を軽減するために、グラフィック処理システムは、安全重要レンダリングを実施するように構成されたグラフィック処理ユニットを定期的にリセットするように構成される。
図3に戻ると、本明細書に記載の原理によるグラフィック処理システム300は、少なくとも一つのグラフィック処理ユニット(GPU)312を備える。グラフィック処理システム300はまた、安全性コントローラ311も備える。安全性コントローラ311は、ハードウェア(例えば、固定機能ハードウェア)、ソフトウェア、またはそれらの任意の組み合わせ(例えば、汎用ハードウェアにおいて実行するソフトウェアプロセスとして)で具体化されてもよい。安全性コントローラ311は、GPU312と通信していてもよい。安全性コントローラ311は、任意の適切な様式でGPU312と通信してもよい。安全性コントローラ311は、任意の適切な場所に存在してもよい。一実施例では、安全性コントローラ311およびGPU312は、チップアーキテクチャ上の同じシステムの一部であってもよい。図3では、安全性コントローラ311は、ホストデータ処理システム302内に含まれるものとして示されている。安全性コントローラ311は、ホストデータ処理システム302において実行されるプロセス(例えば、ソフトウェアアプリケーション)のためのGPU312にインターフェースを提供するドライバ304の構成要素であってもよい。安全性コントローラ311は、グラフィック処理ユニット312に対して定期的リセットをスケジュールするように構成される。
図5は、本明細書に記載の原理によるグラフィック処理ユニットにおいて安全重要レンダリングを実施する方法のフロー図である。GPU312の複数のリセットは、安全性コントローラ311によるリセット頻度に従ってスケジュールされる502。前述のリセットは本明細書では定期的リセットと呼ばれる。定期的リセットは、いかなる検出されたフォールトとも独立してスケジュールされ、かつ実施される。つまり、定期的リセットは、実施されるべきときに先立ってスケジュールされてもよい。
GPUをリセットすることは、GPUを既知の安全な状態に戻すことによって、そのGPU上に存在するある特定のフォールトの持続性を制限しうる。リセットは、GPUフリップフロップの一部またはすべてを既知の安全な状態に戻すこと、および/またはGPU内のメモリに保存された一部またはすべてのデータを無効化することを伴いうる。したがって、リセットは、メモリ内のランダムなビットフリッピングからもたらされるものなどの、一時的なエラーを削減しうる(すなわち、一時的なエラーの持続性を制限する)。
このアプローチは、フォールトの検出に応答してのみリセットを実施することよりも有利である。一部のフォールトは検出が困難または不可能である場合がある。例えば、一時的なフォールトを検出することは、図1を参照して説明したように、デュアルロックステップタイプの配設を実装することを必要とする場合がある。こうした配設では、一対の同一の処理コア101および102は、命令103のストリームを並列に処理するように構成される。処理コア101および102の出力を比較することができる。処理コア101および102の出力が一致しない時、を安全重要システムに上げることができる。しかしながら、第二の処理コアが必要とされるため、必然的に従来のプロセッサと比較して二倍のチップ面積を消費し、かつおよそ二倍の電力を消費するという点で、デュアルロックステッププロセッサは高価である。とは言うものの、本明細書に記載の原理によるグラフィック処理ユニットで安全重要レンダリングを実施する方法は、こうしたアプローチと組み合わせて使用されてもよいことを理解するべきである。これは、非常に厳格な安全要件を有するグラフィック処理システムのために適切である場合がある。例えば、デュアルロックステップ配設の処理コア101および102の一方または両方に対して、定期的リセットは本明細書に記載の原理によってスケジュールされてもよい。
本明細書に記載のように、グラフィック処理ユニット(GPU312など)の複数のリセットは、リセット頻度に従って、安全性コントローラ(安全性コントローラ311など)によってスケジュールされる502。一実施例では、リセット頻度は、処理されるフレームの数当たりの実施されるリセットの数、または処理されるタイルの数当たりの実施されるリセットの数によって定義されてもよい。例えば、リセット頻度は20フレーム当たり一回のリセットであってもよい。リセット頻度は任意の値であり得、また極端な場合には、フレーム毎の後にリセットがスケジュールされてもよい。図3を参照すると、安全性コントローラ311は、フレームカウンター(図示せず)を備えてもよい。フレームカウンターは、ドライバ304がフレームのレンダリングを命令するたびにインクリメントされてもよい。安全性コントローラは、フレームカウンターが所定のフレームの数に達するたびにリセットをスケジュールしてもよい。次に、フレームカウンターをリセットする(すなわち、ゼロに設定する)ことができる。
別の実施例では、リセット頻度は時間的な頻度であってもよい。すなわち、リセット頻度は、単位時間当たりに実施するリセットの数を定義してもよい。例えば、平均的な人間の応答時間は、典型的には200~215msの領域内であり、そのためリセット頻度は200ms当たり一回のリセットであってもよい。すなわち、リセット頻度は、人間のユーザが一時的なエラーに応答して行動を取ることが可能である前に、一時的なエラーを修正することができるように、平均的な人間の応答時間に依存して設定されてもよい。リセット頻度は、平均的な人間の応答時間に依存する必要はなく、実際には任意の値である可能性がある。図3を参照すると、安全性コントローラ311は、循環タイマ(図示せず)を備えてもよい。安全性コントローラは、循環タイマが終了するたびにリセットをスケジュールしてもよい。
パフォーマンスコストは、GPUをリセットすることと関連付けられる。すなわち、リセットの持続時間中、GPUはいかなる処理タスクも実施できない場合がある。リセットの持続時間は、(i)リセットが開始された時間と、(ii)リセットが完了した後に次の処理命令が読み取られる時間との間の時間であってもよい。すなわち、リセット自体が実施される時間である。追加的に、リセットが完了した後、GPUのローカルメモリ(メモリ309など)内に保存されたデータは無効であり、前述のデータがローカルメモリ内へと再度書き込まれるまで、GPUはメインシステムメモリ(例えば、ホストデータ処理システム302のメモリ307)から必要とされるいかなるデータにアクセスしなければならないことを意味する。メインシステムメモリ(例えば、メモリ307)からデータを読み取ることは、典型的には局所的(例えば、メモリ309内)に保存されたデータにアクセスすることより遅い。GPUをリセットすることによって引き起こされる時間遅延は、GPUのスループットを減少させる場合があり、および/またはGPUによって処理されるグラフィカルデータによって経験される待ち時間を増加させる場合がある。リセット頻度の設定には、レンダリングされたフレームを観ているユーザによって否定的に知覚されるであろう時間の間一時的なエラーが持続するのを防止するのにリセットが十分頻繁であるという、しかしまたグラフィック処理システムの知覚される性能に悪影響を及ぼす(例えば、GPUによって実施されるレンダリングの待ち時間の増加によって)ほど、リセットがあまり頻繁ではないというトレードオフがある。このトレードオフは、異なる実装では異なるように評価される場合があり、それに応じて調整することができる。例えば、グラフィック処理システムが自動車のダッシュボード用の画像をレンダリングする場合、エラーの持続性を減少することがレンダリング性能を改善することより重要であるため、リセット頻度が比較的高く設定される場合があるが、これに反して、グラフィック処理システムが、例えば、高速で移動する高解像度のビデオゲーム用の画像をレンダリングする場合、エラーの持続性を減少することよりレンダリング性能が重要であると考えられる場合があるため、リセット頻度は比較的低くなるように設定される場合がある。
リセット頻度はあらかじめ定められてもよい。例えば、リセット頻度は設計時に設定されてもよい。リセット頻度は、グラフィック処理システム、またはグラフィック処理システム内に含まれる個々のグラフィック処理ユニットの設計時に設定されてもよい。別の方法として、リセット頻度はユーザ構成可能であってもよい。ユーザは、ホストデータ処理システム302上で実行するアプリケーション301を設定する時に、所望のリセット頻度を設定してもよい。別の実施例では、所望のリセット頻度は、ホストデータ処理システム302上で実行するアプリケーション301によって決定されてもよい。アプリケーションは、前述の所望のリセット頻度を安全性コントローラに通信してもよい(例えば、図3に示す実施例では、ドライバ304内のAPI303を介して)。
図3に戻ると、複数のアプリケーション301(例えば、A0、A1~A(n))は、ホストデータ処理システム302上で実行されてもよい。各アプリケーション301は、所望のリセット頻度(例えば、ユーザによって指定されるか、またはアプリケーション自体によって決定される)を通信してもよい。各アプリケーションによって通信される所望のリセット頻度は、必ずしも同じではなくてもよい。安全性コントローラは、アプリケーション301によって通信された所望のリセット頻度のうちの任意の一つ以上に依存して、定期的リセットをスケジュールするためにリセット頻度を決定してもよい。例えば、安全性コントローラ311は、アプリケーションによって所望されるリセット頻度のうちの最も高いものに従って、定期的リセットをスケジュールしてもよい。これは、最も高いリセット頻度は一般に一時的なエラーを最も短い時間の間しか持続させることができず、かつ最も厳格な安全要件を有するアプリケーションによって必要とされる場合があるためである。別の実施例では、アプリケーション301によって提供される複数のリセット頻度は、組み合わされたリセット頻度に従って安全性コントローラによってスケジュールされる定期的リセットと数学的に組み合わせられてもよい(例えば、平均化によって)。
リセット頻度は適合されてもよい。例えば、当初のリセット頻度は、本明細書に記載のように、あらかじめ定められてもよく、またはアプリケーションによって決定されてもよい。当初のリセット頻度は、安全重要レンダリングが実施されるGPUの信頼度に依存して、リアルタイムで適合されてもよい。
例えば、データ処理デバイスに対する安全性能は、一組の安全メトリックによって表現されてもよい。ある特定の安全メトリックは、サービスの信頼性の尺度(例えば、使用中のデータ処理デバイスの信頼性)を提供することができる。こうした安全メトリックの一実施例は、システムがエラーを検出する割合の測定値である。こうした安全メトリックを測定する方法は、当業者には周知であり、本明細書にさらに考察されない。安全性コントローラ311は、GPU312の安全メトリックを監視してもよく、かつその安全メトリックに依存してリセット頻度を適合してもよい。例えば、安全性コントローラは、エラーが検出される割合を監視してもよい。一実施例では、安全性コントローラは、検出されたエラーの割合の増加に応答してリセット頻度を増加する場合があり、その逆である場合もある。
本明細書に記載のように、ランダムエラーが、一時的なイベント(例えば、電離放射線、電圧スパイク、および電磁パルスによる)によってハードウェアへと導入される可能性がある。一実施例では、安全性コントローラ311は、これらの一時的なイベントのうちの一つ以上の発生を測定し、かつその監視に依存してリセット頻度を適合してもよい。例えば、電離放射線のレベルは、より高い高度においてより高くなることが知られており、またガイガー・ミュラー計数管などのデバイスを使用して測定可能である。安全性コントローラは、電離放射線のレベルを監視し、かつそのレベルに依存してリセット頻度を適合させてもよい。例えば、飛行機などのある特定の車両は、異なる高度において規則正しく動作する。飛行機のために機器クラスタ(図2に示すものと同様)をレンダリングするように動作可能なグラフィック処理システムでは、安全性コントローラ311は、増加した高度におけるより高いレベルの測定可能な電離放射線に起因してフライト中にGPU312に対するリセット頻度を増加させる場合がある。
別の実施例では、検出されたフォールト(例えば、デュアルロックステップタイプの配設を使用して検出されたフォールト)に応答して追加的なGPUリセットが最近実施された場合、安全性コントローラ311は次のスケジュールされた定期的リセットを遅延またはキャンセルしてもよい。
グラフィック処理ユニット(GPU312など)は、ハードウェアコンポーネント(例えば、ハードウェア処理ユニット339およびメモリ309)およびソフトウェアコンポーネント(例えば、ファームウェア314ならびにハードウェア処理ユニットにおける実行のための手順およびタスク)を含んでもよい。複数のスケジュールされたリセットは、一つ以上の異なるタイプのリセットを含んでもよい。例えば、リセットはソフトリセットであってもよい。ソフトリセットは、GPU312のハードウェアコンポーネントをリセットすることをを含み得る。例えば、ソフトリセット中に、処理ユニット339は再初期化され、かつ既知の状態に戻される場合があり、またメモリ309内に含まれる任意のキャッシュ、レジスタ、またはバッファエントリは無効化される場合がある。ソフトリセット中に、GPU312のソフトウェアコンポーネント(ファームウェア314など)は、実行を継続してもよい。対照的に、リセットはハードリセットであってもよい。ハードリセットは、GPU312のハードウェアコンポーネントおよびソフトウェアコンポーネントの両方をリセットすることを含む場合がある。例えば、ハードリセット中に、処理ユニット339およびファームウェア314は再初期化され、かつ既知の状態に戻される場合があり、またメモリ309内のすべてのエントリ(任意のキャッシュ、レジスタ、またはバッファ内のエントリを含む)は無効化またはクリアされる場合がある。グラフィック処理ユニット(GPU312など)のコンポーネントの任意の組み合わせをリセットすることを含む任意の他のタイプのリセットも可能である。
一実施例では、複数のリセットは、ソフトリセットとハードリセットとの両方を含んでもよい。この実施例では、ソフトリセットおよびハードリセットは、異なるリセット頻度に従ってスケジュールされてもよい。例えば、ソフトリセットは、ソフトリセット頻度に従ってスケジュールされてもよい。ハードリセットは、ハードリセット頻度に従ってスケジュールされてもよい。ソフトリセット頻度は、ハードリセット頻度よりも高くてもよい。ソフトリセット頻度は、20フレーム当たりに一回のリセットであってもよい。ハードリセット頻度は100フレーム当たりに一回のリセットであってもよい。ソフトリセット頻度およびハードリセット頻度は任意の値とすることができる。ホストデータ処理システム301で実行されるアプリケーション301は、実施されるリセットのタイプおよび頻度を決定してもよい。
実施されるリセットのタイプは、あらかじめ定められてもよく(例えば、グラフィック処理システムに対して設計時に、またはアプリケーションでユーザ構成可能に)、決定されてもよく(例えば、アプリケーションによって)、また本明細書に記載のようにリセット頻度と同様の様式で適合可能であってもよい。例えば、GPUの信頼レベルが低下する場合、そのGPUのハードリセット頻度を増加してもよい。
GPU上のスケジュールされたリセットをアサートするために、安全性コントローラは、GPUの一つ以上のスケジュールされたリセットを定義するコマンドを含む命令を生成してもよい。リセットコマンドは、任意の適切な様式で(例えば、一つ以上のコマンドを含む制御ストリーム内の命令として)GPUに提供されてもよい。リセットコマンドは、ディスクリート命令であってもよい。一部の実施例では、リセットコマンドは、グラフィック処理命令内に埋め込まれてもよい。リセットコマンドは、グラフィック処理命令内にフラグとして埋め込まれてもよい。例えば、フラグは命令ヘッダ内に存在してもよい。前述の命令ヘッダは、命令のキックコマンド内にあってもよい。図3に示す実施例では、GPU312のスケジュールされたリセットを定義するリセットコマンドを、ドライバ304によって命令バッファ308へと送信332してもよい。前述の命令を、GPU312へ読み取られ333までのバッファ308内のキューに入れてもよい。
リセットコマンドの受信に応答して、GPUは、リセットコマンドを受信する前に処理を開始した任意のタスクの処理を完了してもよい。次にスケジュールされたリセットが実行されてもよい。これは、部分的に完了した処理作業が無駄にならない場合があるという利点を有する。すなわち、リセットコマンドの読み取りに対するリセットを直ちに実施するよりも、任意の部分的に完了した処理タスクが完了するまでリセットを遅延することは、より効率的である可能性がある。これは、GPUが部分的に完了した処理タスクを完了する前にGPUをリセットすることは、前述のタスクの処理全体をリセット後に再開させなければならないことにつながる場合があるためであり、例えば、そのタスクの処理を完了するために必要とされ、かつ処理中にメモリ内(例えば、メモリ309内のキャッシュ、レジスタ、またはバッファ)に保存される任意の中間処理結果は、リセットによって無効化される場合があるためである。
リセットコマンドを受信すると、GPUは、リセットコマンドを受信する前に処理を開始していないあらゆる新規タスクの処理の開始を、GPUのリセットが完了するまで遅延してもよい。
フォールトの検出に応答してリセットが実施されるシステムでは、GPU内にフォールトがあることが既知であり、GPUが現在作業している作業の処理は不良である場合があり、そのためこの作業を継続する理由はないため、リセットはフォールトの検出後可能な限り早く実施される。対照的に、本明細書に記載の定期的リセットは、フォールトが検出されているかどうかに関係なく、スケジュールされる。そのため、定期的リセットがスケジュールされている時、GPUは、リセットを実施することができる好都合な時間まで、現在処理している作業を継続することができる。これは、リセットによって引き起こされるGPU性能に対する有害な影響を減少または最小化することができることを意味する。
図4は、本明細書に記載の原理によるグラフィック処理ユニットのリセットを示す概略的タイムライン400である。本明細書に記載のように、タイルベースのレンダリングシステムは一般に、(i)レンダリング空間の各タイルに対して、幾何学的形状のどのアイテムがそのタイルのレンダリングに関連する場合があるか(例えば、どのプリミティブが少なくとも部分的にタイルにオーバーラップするか)を決定するため幾何学的形状(例えば、プリミティブ)を処理する幾何学的形状処理フェーズ、および(ii)タイルをレンダリングするために(例えば、タイル内のピクセルの位置に対してピクセル値を生成し、次にこれをレンダリングシステムからの出力(例えば、バッファ内の記憶用(フレームバッファなど)および/または表示用)とすることができるようにするために)、特定のタイルをレンダリングすることに関連する幾何学的形状が処理される断片処理フェーズ(すなわち、「レンダリングフェーズ))という動作の二つの別個のフェーズを実施する。
図4は、タイムライン軸412の上方の幾何学的形状処理410およびタイムライン軸412の下方の断片処理411を概略的に表す。t=0において、第一のフレームの幾何学的形状処理401が開始する。第一のフレームの幾何学的形状処理は、本明細書に記載の幾何学的形状処理原理に従って実施されてもよい。第一のフレームの幾何学的形状処理401が完了すると、第一のフレームの断片処理402が開始されてもよい。第二のフレームの幾何学的形状処理403はまた、第一のフレームの断片処理402がまだ進行中である間でも開始されてもよい。GPUは、異なるフレームの幾何学的形状処理および断片処理を同時に実施する能力を有する場合がある。すなわち、第二のフレームの幾何学的形状処理および第一のフレームの断片処理は、オーバーラップ409してもよい。一部の実施例では、フレームの幾何学的形状処理および別のフレームの断片処理は、完全にオーバーラップしてもよい。第二のフレームの幾何学的形状処理403が完了すると、第二のフレームの断片処理404を開始することができる。すなわち、図5に示すように、グラフィック処理ユニットで受信されたデータはレンダリングされる503。GPUのスケジュールされたリセットを示すフラグ405を含む第三のフレームの処理のための命令は、第二のフレームの断片処理404が実施されている間に読み取られてもよい。リセットコマンドを含む命令の読み取りに応答して、GPUは、第二のフレームの断片処理404を完了し、そしてリセット406を実施する前に、第三のフレームの幾何学的形状処理を遅延してもよい(そうでなければ、407によって示されるように発生していることになる)。リセット406が完了すると、GPUは、第三のフレームの幾何学的形状処理408の処理を開始してもよい。受信した各リセットコマンドは、同じ様式で処理されてもよい。このようにして、図5に示すように、安全性コントローラは、リセット頻度と整合して複数のリセットを実施する504。すなわち、安全性コントローラは、リセット頻度に基づいてグラフィック処理ユニットの複数のリセットを実施させるが、グラフィック処理のリセットが実施される頻度は、リセットがこれに従ってスケジュールされるリセット頻度に厳密に一致しなくてもよい(例えば、図4を参照して説明されるように、部分的に処理されたタスクの処理を完了することを可能にする遅延に起因して)。換言すれば、グラフィック処理のリセットが実施される頻度がリセット頻度に基づくように、安全性コントローラはグラフィック処理ユニットの複数のリセットをリセット頻度と整合して実施させる。別の言い方をすれば、リセット頻度がグラフィック処理のリセットが実施される頻度を示すように、安全性コントローラはリセット頻度と整合してグラフィック処理ユニットの複数のリセットを実施させる。
GPUの効率は、幾何学的形状処理および断片処理の両方を同時に実施することによって増加する場合がある。これは、本明細書に記載のように、幾何学的形状処理フェーズおよび断片処理フェーズは、GPUの異なるユニットによって実施される場合があるためである。したがって、二つの異なるフレームの幾何学的形状処理および断片処理のオーバーラップは、GPUの処理ユニットのより多くが一度に使用されることを確実にする場合がある。図4に示すように、フレームの幾何学的形状処理をスケジュールされたリセットの後まで遅延することは、こうしたGPUがそのフレームの幾何学的形状処理と別のフレーム(例えば、以前のフレーム)の断片処理とを同時に実施するその能力の長所を利用することができないことを意味する。これは、リセットをこのように実行することに関連付けられたさらなるパフォーマンスコストであると考えることができる。
図4は概略的なものにすぎず、その他のタイプの処理(追加的または代替的な幾何学的形状処理および断片処理)は、演算データマスター(CDM)によって取り扱われる演算処理、または二次元データマスター(TDM)によって取り扱われる二次元シーンにおけるレンダリング幾何学的形状などの、グラフィック処理ユニットによって実施されてもよいことが理解されるべきである。
本明細書に記載のように、リセットフラグは命令ヘッダ内に存在してもよい。命令は、フレームの幾何学的形状処理フェーズおよび断片処理フェーズの各々のキックコマンドを含んでもよい。図4に示すように、GPU(例えば、GPUで実行されるファームウェア)は、幾何学的形状処理フェーズを開始する前に、すなわち、幾何学的形状処理フェーズに対するキックコマンドを実行する前に、命令ヘッダ内のリセットフラグをチェックしてもよい。これは、この段階でリセットフラグをチェックすることが、スケジュールされたリセットがフレーム同士の間で実施されることにつながるため、有利である可能性がある。また、断片処理フェーズを開始する前に、GPUに命令ヘッダ内のリセットフラグを代わりにチェックさせることも可能であることになることを理解するべきである。本明細書に記載のように、幾何学的形状処理フェーズの出力の一部またはすべては、GPUの外部のメモリに保存されてもよく、そのためこの場合には、前述の出力はリセット中に無効にならない場合がある。一部の事例では、幾何学的形状フェーズの出力は、各フレームに由来する一組の独立したタイルのとして外部メモリ内に保存されてもよい。断片処理は、各タイルに対して独立して実施されてもよい。GPUは、フレームの断片処理中にこれらのタイルの各々に逐次的にアクセスしてもよい。これらの場合には、二つのタイルの断片処理の間にリセットを実施することが可能である場合がある。これは、リセット頻度が、処理されるタイルの数当たりの実施されるリセットの数によって定義される場合がある、こうした実施例である。
図3を再度参照すると、GPU312は、図中でPU0 340、PU1 341~PU(n)342として標識された一つ以上の処理ユニット339を備える。任意の数の処理ユニットがあってもよい。安全性コントローラ311は、GPU312の個々の処理ユニット339に対する定期的リセットを選択的にスケジュールする能力を有してもよい。安全性コントローラ311は、安全重要レンダリングを実施する個々の処理ユニット339のみに対するリセットを選択的にスケジュールしてもよい。別の実施例では、図3では一つのGPU312のみが示されているが、ホストデータ処理システム302と関連付けられた複数のGPUがあってもよい。安全性コントローラ311は、前述の複数のGPUの個々のGPUに対する定期的リセットを選択的にスケジュールする能力を有してもよい。安全性コントローラ311は、安全重要レンダリングを実施するGPUのみに対するリセットを選択的にスケジュールしてもよい。リセットは、特定の処理ユニット339またはGPUへのリセットコマンドを含むグラフィック処理命令の各々に対処することによって、異なる処理ユニット339またはGPUに対して選択的にスケジュールされてもよい。
例えば、図2に示す機器クラスタ200は、ダイヤルの縁の周りの速度値208と、角度方向が車両の現在の速度を示す針207とを有する従来のダイヤルの形態の速度計202を備える。機器クラスタは、油温ゲージ203、情報アイコン204(例えば、選択されたラジオ放送局を示す)、非重要警告アイコン205(例えば、空調システムでのフォールトを示す)、および重要警告アイコン206(例えば、深刻なエンジンの不調を示す)をさらに備える。表示要素の速度計202および重要警告アイコン206のみが、車両およびその使用者の安全に重要である。ISO26262規格のASIL Bなどの義務付けられた安全レベルを満足する様式で、これらの表示要素をレンダリングすることが必要である場合がある。油温ゲージ203、情報アイコン204、および非重要警告アイコン205は、その安全レベルに対してはレンダリングする必要はない。レンダリングされた機器クラスタを表すフレームをレンダリングするために使用されるレンダリング空間は、各々が複数のピクセルを含む複数のタイル201へと分割される。ハイライトされたタイル209のみが重要表示要素を含み、その中で重要表示要素の少なくとも一部がハイライトされたタイルの各々とオーバーラップする。安全性コントローラ311は、ハイライトされたタイルのレンダリングを実施するように構成された処理ユニット339またはGPUのみの定期的リセットをスケジュールしてもよい。
図3のグラフィック処理システムは、いくつかの機能ブロックを含むものとして示される。これは概略的のみであり、こうしたエンティティの異なるロジック要素間の厳密な区分を定義することを意図していない。各機能ブロックは、任意の適切な様式で提供されてもよい。グラフィック処理システムによって形成される本明細書に記載の中間値は、いずれの点でもグラフィック処理システムによって物理的に生成される必要はなく、またその入力と出力との間でグラフィック処理システムによって実施される処理を好都合に説明する論理値を単に表す場合があることを理解するべきである。
本明細書に記載のグラフィック処理システムは、一つ以上の集積回路上のハードウェア内で具体化されてもよい。本明細書に記載のグラフィック処理システムは、本明細書に記載の方法のいずれかを実施するように構成されてもよい。
コンピュータプログラムコードおよびコンピュータ可読命令という用語は、本明細書で使用される場合、機械言語、解釈言語、またはスクリプト言語で表現されるコードを含む、プロセッサに対する任意の種類の実行可能なコードを指す。実行可能コードとしては、バイナリコード、マシンコード、バイトコード、集積回路を定義するコード(ハードウェア記述言語またはネットリストなど)、およびC、Java、またはOpenCLなどのプログラミング言語コードで表現されたコードが挙げられる。実行可能コードは、例えば、仮想マシンまたはその他のソフトウェア環境で適切に実行、処理、解釈、コンパイル、実行される時に、実行可能コードがサポートされているコンピュータシステムのプロセッサに、コードによって指定されたタスクを実施させる、任意の種類のソフトウェア、ファームウェア、スクリプト、モジュール、またはライブラリであってもよい。コンピュータ可読記憶媒体の例としては、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読み取り専用メモリ(ROM)、光ディスク、フラッシュメモリ、ハードディスクメモリ、ならびに磁気、光学、およびその他の技法を使用して、命令またはその他のデータを保存し、マシンによってアクセスすることができるその他のメモリデバイスが挙げられる。
プロセッサ、コンピュータ、またはコンピュータシステムは、命令を実行することができるように、処理能力を有する任意の種類のデバイス、マシンもしくは専用回路、またはそれらの収集もしくは部分であってもよい。プロセッサは、例えば、CPU、GPU、ベクトルプロセッサ、テンソルプロセッサ、システムオンチップ、ステートマシン、メディアプロセッサ、特定用途向け集積回路(ASIC)、プログラマブルロジックアレイ、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)などの任意の種類の汎用プロセッサまたは専用プロセッサであってもよい。コンピュータまたはコンピュータシステムは、一つ以上のプロセッサを備えてもよい。
また、所望の機能を実行するために、集積回路を設計する、またはプログラム可能なチップを構成するために使用されるように、HDL(ハードウェア記述言語)ソフトウェアなどの、本明細書に記載のハードウェアの構成を定義するソフトウェアを包含することも意図されている。すなわち、集積回路製造システムで処理される時に、本明細書に記載の方法のいずれかを実施するように構成されたグラフィック処理システムを製造するため、または本明細書に記載の任意の装置を備えるグラフィック処理システムを製造するためのシステムを構成する、集積回路定義データセットの形態のコンピュータ可読プログラムコードがその上にコードされたコンピュータ可読記憶媒体が提供されてもよい。集積回路定義データセットは、例えば、集積回路記述であってもよい。
集積回路製造システムで、本明細書に記載のグラフィック処理システムを製造する方法が、提供されてもよい。集積回路製造システムで処理される時に、グラフィック処理システムを製造する方法を実施させる、集積回路定義データセットが提供されてもよい。
集積回路定義データセットは、例えば、ネットリスト、プログラム可能なチップを構成するためのコード、レジスタ転送レベル(RTL)コードとしてのものを含む任意のレベルで集積回路を定義するハードウェア記述言語、VerilogまたはVHDLなどの高レベル回路表現、ならびにOASIS(RTM)およびGDSIIなどの低レベル回路表現としてのコンピュータコードの形態であってもよい。集積回路を論理的に定義するより高レベルの表現(RTLなど)は、表現によってそのように定義された集積回路の製造定義を生成するために、回路要素の定義およびそれらの要素を組み合わせるためのルールを含むソフトウェア環境のコンテクストで、集積回路の製造定義を生成するように構成されたコンピュータシステムで処理されてもよい。マシンを定義するためにコンピュータシステムで実行されるソフトウェアの事例では典型的であるように、集積回路の製造定義を生成するために構成されたコンピュータシステムが、その集積回路の製造定義を生成するために集積回路を定義するコードを実行するために、一つ以上の中間ユーザステップ(例えば、コマンド、変数などの提供)が必要とされる場合がある。
ここで、グラフィック処理システムを製造するシステムを構成するために、集積回路製造システムで集積回路定義データセットを処理する実施例を、図6に関して説明する。
図6は、本明細書の実施例のいずれかに記載のグラフィック処理システムを製造するように構成された、集積回路(IC)製造システム1002の一実施例を示す。詳細には、IC製造システム1002は、レイアウト処理システム1004と、集積回路生成システム1006と、を備える。IC製造システム1002は、IC定義データセット(例えば、本明細書の実施例のいずれかに記載のようなグラフィック処理システムを定義する)を受信し、IC定義データセットを処理し、そしてIC定義データセット(例えば、本明細書の実施例のいずれかに記載のようなグラフィック処理システムを具体化する)に従ってICを生成するように構成される。IC定義データセットの処理は、本明細書の実施例のいずれかに記載のグラフィック処理システムを具体化する集積回路を製造するために、IC製造システム1002を構成する。
レイアウト処理システム1004は、IC定義データセットを受信および処理して、回路レイアウトを決定するように構成されている。IC定義データセットからの回路レイアウトを決定する方法は、当技術分野で知られており、例えば、RTLコードを合成して、論理的構成要素(例えば、NAND、NOR、AND、OR、MUX、およびFLIP-FLOP構成要素)の観点から生成される回路のゲートレベル表現を決定することが関与してもよい。論理的構成要素に対する位置情報を決定することにより、回路レイアウトを、回路のゲートレベル表現から決定することができる。これは、回路レイアウトを最適化するために、自動的に行われてもよく、またはユーザの関与によって行われてもよい。レイアウト処理システム1004が回路レイアウトを決定したとき、レイアウト処理システム1004は、IC生成システム1006に、回路レイアウト定義を出力してもよい。回路レイアウト定義は、例えば、回路レイアウト記述であってもよい。
IC生成システム1006は、当技術分野で知られているように、回路レイアウト定義に従ってICを生成する。例えば、IC生成システム1006は、ICを生成するために、半導体デバイス製造プロセスを実装してもよく、これには、その間に半導体材料で作製されたウェハ上に、電子回路が徐々に生成される、フォトリソグラフィーおよび化学処理ステップの複数ステップのシーケンスが関与する場合がある。回路レイアウト定義は、回路定義に従ってICを生成するためのリソグラフィープロセスで使用することができる、マスクの形態であってもよい。別の方法として、IC生成システム1006に提供される回路レイアウト定義は、IC生成システム1006が、ICの生成で使用するための適切なマスクを形成するために使用することができる、コンピュータ可読コードの形態であってもよい。
IC製造システム1002によって実施される異なるプロセスは、すべて一つの場所で、例えば、一人の当事者によって実装されてもよい。別の方法として、IC製造システム1002は、プロセスの一部が異なる場所で実施されてもよく、かつ異なる当事者によって実行されてもよいような、分散システムであってもよい。例えば、(i)IC定義データセットを表すRTLコードを合成して、生成される回路のゲートレベル表現を形成する段階、(ii)ゲートレベルの表現に基づいて、回路レイアウトを生成する段階、(iii)回路レイアウトに従って、マスクを形成する段階、および(iv)マスクを使用して集積回路を製造する段階のうちの一部は、異なる場所で、かつ/または異なる当事者によって実施されてもよい。
他の実施例では、集積回路製造システムでの集積回路定義データセットの処理は、回路レイアウトを決定するようにIC定義データセットを処理されることなく、グラフィック処理システムを製造するためのシステムを構成してもよい。例えば、集積回路定義データセットは、FPGAなどの再構成可能プロセッサの構成を定義してもよく、またそのデータセットの処理は、その定義された構成を有する再構成可能なプロセッサを生成する(例えば、構成データをFPGAにロードすることによって)ためのIC製造システムを構成してもよい。
一部の実施形態では、集積回路製造定義データセットは、集積回路製造システムで処理される時に、集積回路製造システムに、本明細書に記載のようにデバイスを生成させてもよい。例えば、集積回路製造定義データセットによって、図6に関して上述した様式での集積回路製造システムの構成は、本明細書に記載のようにデバイスを製造させる場合がある。
一部の実施例では、集積回路定義データセットは、データセットで定義されたハードウェア上で、またはデータセットで定義されたハードウェアと組み合わせて実行される、ソフトウェアを含むことができる。図6に示す実施例では、IC生成システムは、集積回路を製造する際に、集積回路定義データセットで定義されたプログラムコードに従ってその集積回路の上へとファームウェアをロードするために、または別のやり方で、集積回路で使用するためにプログラムコードを集積回路に提供するために、集積回路定義データセットによってさらに構成されてもよい。
デバイス、装置、モジュール、および/またはシステム(ならびに本明細書で実装される方法)における本出願で述べられる概念の実装形態は、既知の実装形態と比較した時に性能の改善を生じさせる場合がある。性能の改善は、計算性能の増加、待ち時間の短縮、スループットの向上、および/または消費電力の削減のうちの一つ以上を含んでもよい。こうしたデバイス、装置、モジュール、およびシステム(例えば、集積回路における)の製造中、性能改善は、物理的実装とトレードオフとなる可能性があり、それにより、製造方法を改善することができる。例えば、性能改善は、レイアウト面積に対してトレードされる場合があり、それによって、既知の実装形態の性能と一致するが、使用するシリコンは少なくなる。これは、例えば、機能ブロックをシリアル化した形式で再利用すること、またはデバイス、装置、モジュール、および/もしくはシステムの要素同士の間で機能ブロックを共有することによって行われてもよい。逆に言えば、デバイス、装置、モジュール、およびシステムの物理的実装の改善(シリコン面積の減少など)を生じさせる本出願で述べられた概念は、改善された性能とトレードされる場合がある。これは、例えば、既定の面積予算内でモジュールの複数のインスタンスを製造することによって行われてもよい。
出願人は、これによって、こうした特徴または特徴の組み合わせが、本明細書で開示されるいずれかの問題を解決するかどうかに関係なく、こうした特徴または組み合わせを、当業者の共通の一般的な知識に照らして、全体として本明細書に基づいて実行することができる程度まで、本明細書に記載の各個々の特徴および二つ以上のそのような特徴の任意の組み合わせを単独で開示する。前述の説明の観点から、本発明の範囲内で様々な修正を行うことができることは、当業者には明らかであろう。

Claims (1)

  1. グラフィック処理システム内のグラフィック処理ユニットにおいて安全重要レンダリングを実施する方法であって、
    前記グラフィック処理システムにおいて、前記グラフィック処理ユニットにおける安全重要レンダリングのためのグラフィカルデータを受信することと、
    安全性コントローラにおいて、リセット頻度に従って、前記グラフィック処理ユニットの複数のリセットをスケジュールすることと、
    前記グラフィック処理ユニットにおいて前記グラフィカルデータをレンダリングすることと、
    前記安全性コントローラが、前記グラフィック処理ユニットの前記複数のリセットを、 前記リセット頻度と整合して実施させることと、を含む方法。
JP2022085519A 2019-09-30 2022-05-25 定期的リセット Pending JP2022126661A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1914056.5A GB2583001B (en) 2019-09-30 2019-09-30 Periodic reset
GB1914056.5 2019-09-30
JP2020163934A JP2021054402A (ja) 2019-09-30 2020-09-29 定期的リセット

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020163934A Division JP2021054402A (ja) 2019-09-30 2020-09-29 定期的リセット

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022126661A true JP2022126661A (ja) 2022-08-30
JP2022126661A5 JP2022126661A5 (ja) 2023-10-06

Family

ID=68538866

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020163934A Pending JP2021054402A (ja) 2019-09-30 2020-09-29 定期的リセット
JP2022085519A Pending JP2022126661A (ja) 2019-09-30 2022-05-25 定期的リセット

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020163934A Pending JP2021054402A (ja) 2019-09-30 2020-09-29 定期的リセット

Country Status (5)

Country Link
US (3) US11379309B2 (ja)
EP (1) EP3798837B1 (ja)
JP (2) JP2021054402A (ja)
CN (1) CN112581349A (ja)
GB (1) GB2583001B (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11625808B2 (en) 2020-07-30 2023-04-11 Arm Limited Graphics processing systems
GB2605467B (en) * 2021-06-29 2023-12-06 Imagination Tech Ltd Verifying processing logic of a graphics processing unit
CN113500913B (zh) * 2021-08-30 2022-09-09 电装光庭汽车电子(武汉)有限公司 全液晶仪表的描画组件
GB2610659B (en) * 2021-09-08 2024-01-03 Advanced Risc Mach Ltd Graphics processing systems
US20230127793A1 (en) * 2021-10-27 2023-04-27 SambaNova Systems, Inc. Force Quit of Reconfigurable Processor
CN114637624B (zh) * 2022-05-19 2022-08-12 武汉凌久微电子有限公司 一种主动错误探测的gpu显存访问修复方法及装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7971104B2 (en) * 2006-10-24 2011-06-28 Shlomi Dolev Apparatus and methods for stabilization of processors, operating systems and other hardware and/or software configurations
JP2012198728A (ja) * 2011-03-21 2012-10-18 Mitsubishi Electric Corp プログラム実行装置及び情報保管装置及び情報処理方法及びコンピュータプログラム
US8958403B2 (en) * 2011-03-22 2015-02-17 Verizon Patent And Licensing Inc. Wide area network (WAN) and local area network (LAN) communications for a fixed wireless CPE
US8732523B2 (en) * 2011-10-24 2014-05-20 Arm Limited Data processing apparatus and method for analysing transient faults occurring within storage elements of the data processing apparatus
US9298556B2 (en) * 2013-04-24 2016-03-29 Nintendo Co., Ltd. Graphics processing watchdog active reset
JP2015035666A (ja) * 2013-08-07 2015-02-19 株式会社東芝 無線通信装置
JP6416476B2 (ja) * 2013-12-27 2018-10-31 株式会社三共 遊技機
US9275429B2 (en) * 2014-02-17 2016-03-01 Qualcomm Incorporated Device hang detection and recovery
US10452561B2 (en) * 2016-08-08 2019-10-22 Raytheon Company Central processing unit architecture and methods for high availability systems
US20180285191A1 (en) * 2017-04-01 2018-10-04 Sanjeev S. Jahagirdar Reference voltage control based on error detection
US10726122B2 (en) * 2017-07-03 2020-07-28 Nxp B.V. Automatic reset filter deactivation during critical security processes
US10521321B2 (en) * 2017-12-21 2019-12-31 Qualcomm Incorporated Diverse redundancy approach for safety critical applications
US10402937B2 (en) * 2017-12-28 2019-09-03 Nvidia Corporation Multi-GPU frame rendering

Also Published As

Publication number Publication date
US11379309B2 (en) 2022-07-05
EP3798837B1 (en) 2023-04-05
US20210109813A1 (en) 2021-04-15
JP2021054402A (ja) 2021-04-08
US11748200B2 (en) 2023-09-05
GB2583001A (en) 2020-10-14
GB201914056D0 (en) 2019-11-13
GB2583001B (en) 2021-08-11
CN112581349A (zh) 2021-03-30
US20220300379A1 (en) 2022-09-22
EP3798837A1 (en) 2021-03-31
US20230409432A1 (en) 2023-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3745268B1 (en) Functional safety in graphics processing systems
US11379309B2 (en) Periodic reset of graphics processor unit in safety-critical graphics processing system
EP3663918B1 (en) Tile region protection
US11880907B2 (en) Configuration check for safety-critical GPU
GB2579699A (en) Tile region protection
GB2598423A (en) Method and system for safety critical rendering of a frame
US11587198B2 (en) Critical workload check
JP7512032B2 (ja) タイル領域保護
EP4033449B1 (en) Method and system for safety critical rendering of a frame
GB2598422A (en) Method and system for safety critical rendering of a frame

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230928

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230928

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240611