KR102657586B1 - 그래픽스 데이터를 관리하는 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
그래픽스 데이터를 관리하는 방법 및 장치를 제공한다. 드로우콜(drawcall)을 수신하는 단계; 상기 드로우콜의 식별자에 제 1 핸들 값을 할당함으로써, 상기 식별자와 상기 제 1 핸들 값이 매핑된 제 1 룩업 테이블을 생성하는 단계; 상기 식별자에 대응하는 제 1 그래픽스 스테이트 설정 값에 상기 제 1 핸들 값을 할당함으로써, 상기 제 1 핸들 값과 상기 제 1 그래픽스 스테이트 설정 값이 매핑된 제 2 룩업 테이블을 생성하는 단계; 및 상기 제 2 룩업 테이블로부터 획득된 상기 제 1 그래픽스 스테이트 설정 값을 이용함으로써 상기 드로우콜을 처리하는 그래픽스 파이프라인을 수행하는 단계;를 포함하는, 그래픽스 프로세싱 장치에서 그래픽스 데이터를 관리하는 방법을 제공한다.
Description
그래픽스 데이터를 관리하는 방법 및 장치를 제공한다.
GPU(Graphic Processing Unit)와 같은 그래픽 프로세싱 장치는 컴퓨팅 장치에서 그래픽스 데이터를 렌더링하는 역할을 담당한다. 일반적으로, 그래픽 프로세싱 장치는 2차원 또는 3차원 객체들에 해당되는 그래픽스 데이터를 2차원 픽셀 표현으로 변환하여 디스플레이를 위한 프레임을 생성한다.
일반적으로 CPU 및 GPU와 같은 처리 장치는 대용량의 외부 메모리에 저장된 명령어나 데이터를 가져와서 처리한다. 대부분의 대용량 외부 메모리의 처리 속도는 처리 장치에 비해서 매우 느리기 때문에 동작 속도를 개선하기 위해 캐시 시스템을 사용하고 있다.
캐시 시스템은 처리 장치가 최근에 액세스(access)한 데이터를 저장하고 있다가, 처리 장치가 동일한 데이터를 다시 요구하는 경우, 외부 메모리를 액세스하지 않고, 고속의 캐시를 액세스하도록 함으로써, 데이터 전송 속도를 향상시키는 역할을 한다.
CPU가 요청한 데이터가 GPU가 이용하는 캐시 시스템의 데이터 메모리에 적재되어 있는 경우(캐시 히트, cache hit)에는 데이터 메모리의 데이터가 전달되고, 처리 장치가 요청한 데이터가 없는 경우(캐시 미스, cache miss)에는 외부 메모리로부터 데이터를 읽어온다. 또한, 캐시 시스템은 데이터 메모리에 저장되어 있는 캐시 데이터들 중 어느 하나를 삭제하고, 읽어온 데이터로 업데이트 하며, 읽어온 데이터는 처리 장치로 전달된다.
그래픽스 데이터를 관리하는 방법 및 장치를 제공하는데 있다. 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 개시의 제1 측면은, 드로우콜(drawcall)을 수신하는 단계; 상기 드로우콜의 식별자에 제 1 핸들 값을 할당함으로써, 상기 식별자와 상기 제 1 핸들 값이 매핑된 제 1 룩업 테이블을 생성하는 단계; 상기 식별자에 대응하는 제 1 그래픽스 스테이트 설정 값에 상기 제 1 핸들 값을 할당함으로써, 상기 제 1 핸들 값과 상기 제 1 그래픽스 스테이트 설정 값이 매핑된 제 2 룩업 테이블을 생성하는 단계; 및 상기 제 2 룩업 테이블로부터 획득된 상기 제 1 그래픽스 스테이트 설정 값을 이용함으로써 상기 드로우콜을 처리하는 그래픽스 파이프라인을 수행하는 단계;를 포함하는, 그래픽스 프로세싱 장치에서 그래픽스 데이터를 관리하는 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 제 1 룩업 테이블을 생성하는 단계는, 상기 이전 식별자에 매핑된 핸들 값이 상기 식별자에 할당되는 경우, 상기 이전 식별자에 매핑된 핸들 값을 상기 제 1 핸들 값으로 상기 식별자에 매핑함으로써 상기 제 1 룩업 테이블을 생성하는, 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 제 1 그래픽스 스테이트 설정 값에 할당된 상기 제 1 핸들 값은, 상기 제 2 룩업 테이블에 포함된 적어도 하나의 다른 핸들 값과 구별되는 것인, 방법을 제공할 수 있다.
또한, 다음 드로우콜을 수신하는 단계; 상기 다음 드로우콜의 식별자가 상기 제 1 룩업 테이블에 포함되어있는지 여부를 판단하는 단계; 상기 다음 드로우콜의 식별자에 매핑된 제 2 핸들 값이 상기 제 2 룩업 테이블에 포함되어 있는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 제 2 핸들 값이 상기 제 2 룩업 테이블에 포함되어 있는지에 대한 판단 결과에 기초하여, 상기 제 2 룩업 테이블로부터 상기 제 2 핸들 값에 매핑된 제 2 그래픽스 스테이트 설정 값을 이용하여 상기 다음 드로우콜을 처리하는 그래픽스 파이프라인을 수행하는 단계;를 더 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 다음 드로우콜의 식별자가 상기 제 1 룩업 테이블에 포함된 것으로 판단된 경우, 상기 제 1 룩업 테이블로부터 상기 다음 드로우콜의 식별자에 매핑된 상기 제 1 핸들 값을 획득하는 단계; 를 더 포함하고, 상기 제 2 핸들 값은 상기 제 1 핸들 값과 동일한 것인, 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 다음 드로우콜의 식별자가 상기 제 1 룩업 테이블에 포함되지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 다음 드로우콜의 식별자에 상기 제 2 핸들 값을 할당하는 단계; 상기 다음 드로우콜의 식별자와 상기 제 2 핸들 값을 매핑함으로써 상기 제 1 룩업 테이블을 업데이트하는 단계; 및 상기 제 1 룩업 테이블로부터 상기 다음 드로우콜의 식별자에 매핑된 상기 제 2 핸들 값을 획득하는 단계;를 더 포함하는. 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 제 2 핸들 값이 상기 제 2 룩업 테이블에 포함된 것으로 판단된 경우, 상기 제 2 룩업 테이블로부터 상기 제 2 핸들 값에 매핑된 상기 제 2 그래픽스 스테이트 설정 값을 획득하는 단계;를 더 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 제 2 핸들 값이 상기 제 2 룩업 테이블에 포함되지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 다음 드로우콜의 식별자에 대응하는 상기 제 2 그래픽스 스테이트 설정 값에 상기 제 2 핸들 값을 할당하는 단계; 상기 제 2 핸들 값과 상기 제 2 그래픽스 스테이트 설정 값을 매핑함으로써 상기 제 2 룩업 테이블을 업데이트하는 단계; 및 상기 제 2 룩업 테이블로부터 상기 제 2 핸들 값에 매핑된 상기 제 2 그래픽스 스테이트 설정 값을 획득하는 단계;를 더 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
또한, 풀리 셋 어소시에이티브(fully set associative) 방식을 이용하여 상기 다음 드로우콜의 식별자가 상기 제 1 룩업 테이블에 포함되어있는지 판단하고, n-웨이 셋 어소시에이티브(n-way set associative) 방식을 이용하여 상기 제 2 핸들 값이 상기 제 2 룩업 테이블에 포함되어 있는지 판단하는 것인, 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 개시의 제 2 측면은, 드로우콜을 수신하고, 상기 드로우콜의 식별자에 제 1 핸들 값을 할당함으로써, 상기 식별자와 상기 제 1 핸들 값이 매핑된 제 1 룩업 테이블을 생성하고, 상기 식별자에 대응하는 제 1 그래픽스 스테이트 설정 값에 상기 제 1 핸들 값을 할당함으로써, 상기 제 1 핸들 값과 상기 제 1 그래픽스 스테이트 설정 값이 매핑된 제 2 룩업 테이블을 생성하고, 상기 제 2 룩업 테이블로부터 상기 제 1 그래픽스 스테이트 설정 값을 획득함으로써 상기 드로우콜을 처리하는 그래픽스 파이프라인을 수행하는, 적어도 하나의 프로세서; 및 상기 제 1 룩업 테이블 및 상기 제 2 룩업 테이블을 저장하는 캐시;를 포함하는, 그래픽스 데이터를 관리하는 그래픽스 프로세싱 장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 이전 식별자에 매핑된 핸들 값이 상기 식별자에 할당되는 경우, 상기 이전 식별자에 매핑된 핸들 값을 상기 제 1 핸들 값으로 상기 식별자에 매핑함으로써 상기 제 1 룩업 테이블을 생성하는, 그래픽스 프로세싱 장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제 1 그래픽스 스테이트 설정 값에 할당된 상기 제 1 핸들 값은, 상기 제 2 룩업 테이블에 포함된 적어도 하나의 다른 핸들 값과 구별되는 것인, 그래픽스 프로세싱 장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 다음 드로우콜을 수신하고, 상기 다음 드로우콜의 식별자가 상기 제 1 룩업 테이블에 포함되어있는지 여부를 판단하고, 상기 다음 드로우콜의 식별자에 매핑된 제 2 핸들 값이 상기 제 2 룩업 테이블에 포함되어 있는지 여부를 판단하고, 상기 제 2 핸들 값이 상기 제 2 룩업 테이블에 포함되어 있는지에 대한 판단 결과에 기초하여, 상기 제 2 룩업 테이블로부터 상기 제 2 핸들 값에 매핑된 제 2 그래픽스 스테이트 설정 값을 이용하여 상기 다음 드로우콜을 처리하는 그래픽스 파이프라인을 수행하는 것인, 그래픽스 프로세싱 장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 다음 드로우콜의 식별자가 상기 제 1 룩업 테이블에 포함된 것으로 판단된 경우, 상기 제 1 룩업 테이블로부터 상기 다음 드로우콜의 식별자에 매핑된 상기 제 1 핸들 값을 획득하며, 상기 제 2 핸들 값은 상기 제 1 핸들 값과 동일한 것인, 그래픽스 프로세싱 장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 다음 드로우콜의 식별자가 상기 제 1 룩업 테이블에 포함되지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 다음 드로우콜의 식별자에 상기 제 2 핸들 값을 할당하고, 상기 다음 드로우콜의 식별자와 상기 제 2 핸들 값을 매핑함으로써 상기 제 1 룩업 테이블을 업데이트하고, 상기 제 1 룩업 테이블로부터 상기 다음 드로우콜의 식별자에 매핑된 상기 제 2 핸들 값을 획득하는 것인, 그래픽스 프로세싱 장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제 2 핸들 값이 상기 제 2 룩업 테이블에 포함된 것으로 판단된 경우, 상기 제 2 룩업 테이블로부터 상기 제 2 핸들 값에 매핑된 상기 제 2 그래픽스 스테이트 설정 값을 획득하는 것인, 그래픽스 프로세싱 장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제 2 핸들 값이 상기 제 2 룩업 테이블에 포함되지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 다음 드로우콜의 식별자에 대응하는 상기 제 2 그래픽스 스테이트 설정 값에 상기 제 2 핸들 값을 할당하고, 상기 제 2 핸들 값과 상기 제 2 그래픽스 스테이트 설정 값을 매핑함으로써 상기 제 2 룩업 테이블을 업데이트하고, 상기 제 2 룩업 테이블로부터 상기 제 2 핸들 값에 매핑된 상기 제 2 그래픽스 스테이트 설정 값을 획득하는 것인, 그래픽스 프로세싱 장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 풀리 셋 어소시에이티브(fully set associative) 방식을 이용하여 상기 다음 드로우콜의 식별자가 상기 제 1 룩업 테이블에 포함되어있는지 판단하고, n-웨이 셋 어소시에이티브(n-way set associative) 방식을 이용하여 상기 제 2 핸들 값이 상기 제 2 룩업 테이블에 포함되어 있는지 판단하는 것인, 그래픽스 프로세싱 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 개시의 제 3 측면은, 제 1 측면의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 렌더링 프로세스를 설명하는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 룩업(lookup) 테이블을 생성하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 제 1 룩업 테이블에서 그래픽스 데이터를 관리하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 제 2 룩업 테이블에서 그래픽스 데이터를 관리하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 그래픽스 스테이트 설정 값이 캐시에서 렌더링부로 전달되는 예시를 나타내는 도면이다.
도 7 내지 9는 일 실시예에 따른 캐시에서 2단계 룩업 방식을 이용하여 그래픽스 데이터를 관리하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 10 내지 11은 캐시의 서치 방식을 설명하는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 렌더링 프로세스를 설명하는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 룩업(lookup) 테이블을 생성하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 제 1 룩업 테이블에서 그래픽스 데이터를 관리하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 제 2 룩업 테이블에서 그래픽스 데이터를 관리하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 그래픽스 스테이트 설정 값이 캐시에서 렌더링부로 전달되는 예시를 나타내는 도면이다.
도 7 내지 9는 일 실시예에 따른 캐시에서 2단계 룩업 방식을 이용하여 그래픽스 데이터를 관리하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 10 내지 11은 캐시의 서치 방식을 설명하는 도면이다.
실시 예들에서 사용되는 용어는 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “…부”, “…모듈” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 실시예들에서 사용되는 “구성된다” 또는 “포함한다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 도는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 “제 1” 또는 “제 2” 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용할 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참고하면, 컴퓨팅 장치(100)는 GPU (Graphic Processing Unit)(10), CPU (Central Processing Unit)(20) 및 메모리(30)를 포함한다. 도 1에 도시된 컴퓨팅 장치(100)에는 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 당해 기술분야의 통상의 기술자라면 이해할 수 있다.
컴퓨팅 장치(100)는 데스크탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 스마트폰, PDA (personal digital assistants), 휴대형 미디어 플레이어, 비디오 게임용 콘솔, 텔레비젼 셋탑 박스, 태블릿 디바이스, 이북 리더, 웨어러블 디바이스 등을 예로 들 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 즉, 컴퓨팅 장치(100)는 컨텐츠의 디스플레이를 위한 그래픽스 프로세싱 기능을 갖는 장치로서, 컴퓨팅 장치(100)의 범주에는 다양한 장치들이 포함될 수 있다.
GPU(10)는 OpenGL (Open Graphic(s) Library), DirectX, CUDA(Compute Unified Device Architecture) 등과 같은 다양한 버전들, 종류들의 그래픽스 파이프라인(graphics pipeline)을 수행하는 그래픽 전용 프로세서로서, 3차원 이미지 상의 3차원 객체들을 디스플레이용의 2차원 이미지로 렌더링하기 위해 3차원 그래픽스 파이프라인을 실행하도록 구현된 하드웨어일 수 있다. 예를 들면, GPU(10)는 쉐이딩, 블렌딩, 일루미네이팅과 같은 다양한 기능들 및 디스플레이될 픽셀들에 대한 픽셀 값들을 생성하기 위한 다양한 기능들을 수행할 수도 있다.
GPU(10)는 CPU(20)로부터 명령을 수신할 수 있다. 드로우 명령(draw command)은 영상 또는 프레임에 어떤 객체를 렌더링할 것인지를 나타내는 명령이다. 예를 들어, 드로우 명령은 영상 또는 프레임에 포함된 소정의 개수의 사각형 또는 삼각형을 그리기 위한 명령일 수 있다. 일 실시예에 따라 드로우 명령은 드로우콜(drawcall)일 수 있다.
GPU(10)는 적어도 하나의 프로세서(11) 및 적어도 하나의 캐시(12)를 포함할 수 있다. 프로세서(11)는 수신된 드로우콜에 포함된 그래픽스 데이터 및 메모리(30)로부터 수신한 그래픽스 데이터를 캐시(12)에 저장할 수 있다. 또한, 프로세서(11)는 수신된 드로우콜에 포함된 그래픽스 데이터에 기초하여, 캐시(12)에 저장된 그래픽스 데이터를 이용함으로써 그래픽스 파이프라인 각 단계를 실행할 수 있다.
한편, 그래픽스 데이터는 렌더링 수행에 이용되는 데이터이다. 일 실시예에서 그래픽스 데이터는 드로우콜의 식별자 및 그래픽스 스테이트(graphics state) 설정 값을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 일 실시예에서, 하나의 그래픽스 스테이트 설정 값은 하나의 드로우콜의 식별자에 대응되며, 서로 다른 그래픽스 스테이트 설정 값은 서로 다른 드로우콜의 식별자에 대응된다.
한편, 그래픽스 스테이트 설정 값은 그래픽스 파이프라인 각 단계에서 참조하는 다양한 설정 값들을 의미하는 용어로서, 예를 들어, 4 개의 인접한 픽셀을 가중평균하여 선택하는 이중선형 필터링(bilinear filtering) 방법 또는 4 개의 인접한 픽셀 중에서 가장 가까운 픽셀을 선택하는 근접 필터링(nearest filtering) 방법 중 어느 방법을 선택할지를 나타내는 설정 값을 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 그래픽스 스테이트 설정 값은 데이터 형식(format)이 32bit인지 8bit인지를 나타내는 설정 값을 포함할 수 있다.
CPU(20)는 컴퓨팅 장치(100)의 전반적인 동작들 및 기능들을 제어하는 하드웨어이다. 예를 들어, CPU(20)는 운영체제(Operating System, OS)를 구동하고, GPU(10)를 위한 그래픽스 API(Application Programming Interface)를 호출하고, GPU(10)의 드라이버를 실행시킬 수 있다. 또한, CPU(20)는 메모리(30)에 저장된 다양한 애플리케이션들, 예를 들어 웹 브라우징 애플리케이션, 게임 애플리케이션, 비디오 애플리케이션 등을 실행할 수 있다.
메모리(30)는 컴퓨팅 장치(100)에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, GPU(10)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(30)는 GPU(10) 및 CPU(20)에 의해 구동될 애플리케이션들, 드라이버들 등을 저장할 수 있다. 메모리(30)는 DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static random access memory) 등과 같은 RAM(random access memory), ROM(read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), CD-ROM, 블루레이 또는 다른 광학 디스크 스토리지, HDD(hard disk drive), SSD(solid state drive), 또는 플래시 메모리를 포함하며, 나아가서, 컴퓨팅 장치(100)에 액세스될 수 있는 외부의 다른 스토리지 디바이스를 포함할 수 있다.
한편, 컴퓨팅 장치(100)는 디스플레이(미도시)를 더 포함할 수 있다. 디스플레이는 CPU(20) 또는 GPU(10)로부터 전달받은 렌더링된 이미지를 디스플레이할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 렌더링 프로세스를 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, GPU(210)는 그래픽스 스테이트 관리부(graphics state management, 이하 GSM) (211), 렌더링부(212) 및 캐시(213)을 포함할 수 있다. GSM(211) 및 렌더링부(212)는 GPU(210)에 포함된 적어도 하나의 프로세서에 의해 구현될 수 있거나 GPU(210)와 결합한 하드웨어에 의해 구현될 수 있다. 또한, 렌더링 프로세스에는 메모리(220)가 이용되며, 메모리(220)에는 드로우콜의 식별자 및 그래픽스 스테이트 설정 값이 매핑되어 저장된다.
렌더링부(212)는 그래픽스 파이프라인의 각 단계를 실행한다. GSM(211)은 수신된 드로콜의 식별자에 대응되는 그래픽스 스테이트 설정 값을 메모리(220)에 요청하고, 메모리(220)로부터 요청된 그래픽스 스테이트 설정 값을 수신할 수 있다. 또한, GSM(211)은 수신된 그래픽스 스테이트 설정 값을 그래픽스 파이프라인 각 단계에서 참조할 수 있도록 캐시(213)에 저장할 수 있다.
GPU(210)가 드로우콜을 수신하면 렌더링부(212)는 그래픽스 파이프라인 각 단계를 실행한다. 예를 들어, 렌더링부(212)는 그래픽스 파이프라인의 각 단계로서, 버텍스 셰이딩(vertex shading), 래스터화(rasterization) 및 픽셀 셰이딩(pixel shading)을 실행할 수 있다. 렌더링부(212)가 그래픽스 파이프라인 각 단계를 실행할 때 메모리(220)에 액세스(access)하기 전에, 먼저 캐시(213)에 액세스할 수 있다. 수신된 드로우콜의 식별자에 대응하는 그래픽스 스테이트 설정 값이 캐시(213)에 저장되어 있는 경우, 캐시 히트(cache hit)에 따른 동작이 수행된다. 캐스 히트 시에는 렌더링부(212)가 캐시(213)로부터 획득된 그래픽스 스테이트 설정값을 이용함으로써 그래픽스 파이프라인의 각 단계를 실행할 수 있다.
렌더링부(212)가 메모리(220)보다 캐시(213)에 먼저 액세스하는 이유는 빈번하게 사용되는 메모리(220) 데이터의 경우, 캐시(213)에 저장되어 있을 확률이 크기 때문이다. 따라서, 메모리(220)보다 캐시(213)에 먼저 액세스함으로써, 데이터 전송 속도를 향상시킬 수 있다.
한편, 수신된 드로우콜의 식별자에 대응하는 그래픽스 스테이트 설정 값이 캐시(213)에 저장되어 있지 않은 경우, 캐시 미스(cache miss)에 따른 동작이 수행된다. 캐시 미스 시에는 GSM(211)이 드로우콜 식별자에 대응되는 그래픽스 스테이트 설정 값을 메모리(220)로부터 수신할 수 있다. 캐시(213)는 수신된 그래픽스 스테이트 설정 값을 저장하고, 렌더링부(212)는 캐시(213)로부터 획득된 그래픽스 스테이트 설정 값을 이용함으로써 그래픽스 파이프라인 각 단계를 실행할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 룩업(lookup) 테이블을 생성하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 단계 301에서 GPU(10)는 드로우콜을 수신할 수 있다. GPU(10)는 CPU(20)로부터 드로우콜을 수신할 수 있다. 수신된 드로우콜은 드로우콜의 식별자, 및 그래픽스 파이프라인 각 단계에서 처리될 데이터를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 그래픽스 파이프라인의 각 단계에서 버텍스 셰이딩, 래스터화 및 픽셀 셰이딩을 수행하는데 처리되는 데이터가 드로우콜에 포함될 수 있다. 다만, GPU(10)가 그래픽스 파이프라인의 각 단계를 수행하기 위해서는 드로우콜에 포함된 데이터뿐만 아니라 그래픽스 스테이트 설정 값이 필요할 수 있으며, GPU(10)는 캐시(12) 또는 메모리(30)로부터 그래픽스 스테이트 설정 값을 수신할 수 있다.
단계 302에서, GPU(10)는 드로우콜의 식별자에 제 1 핸들 값을 할당함으로써, 식별자와 제 1 핸들 값이 매핑된 제 1 룩업 테이블을 생성할 수 있다. 제 1 룩업 테이블은 캐시(12)에 저장될 수 있다.
핸들(handle) 값은 메모리(30) 내 할당된 특정 메모리 영역을 나타내는 값이다. 예를 들어, 메모리(30)에는 각 그래픽스 스테이트 설정 값마다 특정 메모리 영역이 할당되는데, 핸들 값은 메모리(30) 내 할당된 특정 메모리 영역을 구별할 수 있는 값이다. 핸들 값을 알면 메모리(30) 내 특정 메모리 영역의 위치에 액세스할 수 있으므로, GPU(10)는 핸들 값을 이용하여 그래픽스 스테이트 설정 값을 수신할 수 있다. 핸들 값은 메모리 주소(address)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
단계 303에서, GPU(10)는 드로우콜의 식별자에 대응하는 제 1 그래픽스 스테이트 설정 값에 제 1 핸들 값을 할당함으로써, 제 1 핸들 값과 제 1 그래픽스 스테이트 설정 값이 매핑된 제 2 룩업 테이블을 생성할 수 있다.
제 1 룩업 테이블 및 제 2 룩업 테이블은 디커플링(decoupling)될 수 있다. 제 1 룩업 테이블은 드로우콜의 식별자와 핸들 값을 매핑시켜 저장하고 제 2 룩업 테이블 핸들 값과 그래픽스 스테이트 설정 값을 매핑시켜 저장하므로 제 1 룩업 테이블 및 제 2 룩업 테이블 모두 핸들 값을 포함한다. 그러나, 제 1 룩업 테이블에는 동일한 핸들 값이 중복되어 저장될 수 있는 반면, 제 2 룩업 테이블에는 서로 구별되는 핸들 값이 중복되지 않게 저장되므로, 제 1 룩업 테이블에 포함된 드로우콜의 식별자와 제 2 룩업 테이블에 포함된 그래픽스 스테이트 설정 값은 일대일로 매핑되지 않을 수 있다. 따라서, 제 1 룩업 테이블 및 제 2 룩업 테이블은 디커플링될 수 있다.
단계 304에서, GPU(10)는 제 2 룩업 테이블로부터 제 1 그래픽스 스테이트 설정 값을 획득함으로써 드로우콜을 처리하는 그래픽스 파이프라인을 수행할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 제 1 룩업 테이블에서 그래픽스 데이터를 관리하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 단계 401에서 GPU(10)는 CPU(20)로부터 다음 드로우콜을 수신할 수 있다.
단계 402에서, GPU(10)는 다음 드로우콜의 식별자가 제 1 룩업 테이블에 포함되어있는지 판단할 수 있다. 한편, 이전에 수신된 드로우콜의 식별자 및 핸들 값이 매핑되어 제 1 룩업 테이블에 포함될 수 있다.
GPU(10)는 풀리 셋 어소시에이티브(fully set associative) 방식을 이용하여 다음 드로우콜의 식별자가 제 1 룩업 테이블에 포함되어있는지 판단할 수 있다. 풀리 셋 어소시에이티브 방식에서는 다음 드로우콜의 식별자가 제 1 룩업 테이블 내 어느 엔트리에든 저장될 수 있다. 예를 들어, 제 1 룩업 테이블에 N개의 드로우콜의 식별자가 포함된 경우, 다음 드로우콜의 식별자는 제 1 룩업 테이블 내 N개의 엔트리(entry) 어디에든 저장될 수 있다. 따라서, GPU(10)는 제 1 룩업 테이블 내 N개의 엔트리를 모두 서치(search)하여 다음 드로우콜의 식별자가 제 1 룩업 테이블에 포함되어있는지 판단할 수 있다.
단계 402에서의 판단 결과, 다음 드로우콜의 식별자가 제 1 룩업 테이블에 포함되지 않은 것으로 판단된 경우, 단계 403으로 진행한다.
단계 403에서, GPU(10)는 다음 드로우콜의 식별자에 제 2 핸들 값을 할당할 수 있다.
GPU(10)는 메모리(30)로부터 제 2 핸들 값을 수신할 수 있다. 제 2 핸들 값은 다음 드로우콜의 식별자에 대응되는 그래픽스 스테이트 설정 값이 저장된 메모리(30) 내 특정 메모리 영역일 수 있다. 또한, GPU(10)는 메모리(30)로부터 수신한 제 2 핸들 값을 다음 드로우콜의 식별자에 할당할 수 있다.
단계 404에서, GPU(10)는 다음 드로우콜의 식별자와 제 2 핸들 값을 매핑함으로써 제 1 룩업 테이블을 업데이트할 수 있다.
제 1 룩업 테이블에서, 제 2 핸들 값은 이전 드로우콜의 식별자와 매핑된 제 1 핸들 값과 상이할 수 있다.
한편, 서로 다른 이전 드로우콜의 식별자 및 다음 드로우콜의 식별자가 동일한 그래픽스 스테이트 설정 값에 대응될 수 있다. 이 경우, 제 2 핸들 값은 이전 드로우콜의 식별자에 매핑된 제 1 핸들 값과 동일할 수 있다. 즉, 단계 404에서 업데이트 결과 제 1 룩업 테이블에는 서로 다른 이전 드로우콜의 식별자 및 다음 드로우콜의 식별자에 매핑된 동일한 핸들 값이 중복되어 포함될 수 있다.
단계 405에서, GPU(10)는 제 1 룩업 테이블로부터 다음 드로우콜의 식별자에 매핑된 제 2 핸들 값을 획득할 수 있다.
단계 402에서의 판단 결과, 다음 드로우콜의 식별자가 제 1 룩업 테이블에 포함된 것으로 판단된 경우, 단계 405로 진행한다.
도 5는 일 실시예에 따른 제 2 룩업 테이블에서 그래픽스 데이터를 관리하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 단계 501에서, GPU(10)는 제 1 룩업 테이블로부터 제 2 핸들 값을 획득할 수 있다.
단계 502에서, GPU(10)는 다음 드로우콜의 식별자에 매핑된 제 2 핸들 값이 제 2 룩업 테이블에 포함되어있는지 판단할 수 있다. 한편, 이전에 획득된 핸들 값 및 그래픽스 스테이트 설정 값이 제 2 룩업 테이블에 포함될 수 있다.
GPU(10)는 n-웨이 셋 어소시에이티브(n-way set associative) 방식을 이용하여 다음 드로우콜의 식별자에 매핑된 제 2 핸들 값이 제 2 룩업 테이블에 포함되어있는지 판단할 수 있다. n-웨이 셋 어소시에이티브 방식에서는 제 2 핸들 값이 제 2 룩업 테이블 내 n-웨이 즉, n 개의 엔트리에만 저장될 수 있다. 예를 들어, 제 2 룩업 테이블에 M개(M>n)의 핸들 값이 포함된 경우, 제 2 핸들 값은 제 2 룩업 테이블 내 M개의 엔트리 중 정해진 n개의 엔트리에만 저장될 수 있다. 따라서, GPU(10)는 제 2 룩업 테이블 내 M개의 엔트리 중 정해진 n개의 엔트리만 서치하여 제 2 핸들 값이 제 2 룩업 테이블에 포함되어있는지 판단할 수 있다.
단계 502에서의 판단 결과, 제 2 핸들 값이 제 2 룩업 테이블에 포함되지 않은 것으로 판단된 경우, 단계 503으로 진행한다.
단계 503에서, GPU(10)는 다음 드로우콜의 식별자에 대응하는 제 2 그래픽스 스테이트 설정 값에 제 2 핸들 값을 할당할 수 있다.
GPU(10)는 메모리(30)로부터 제 2 핸들 값을 수신할 수 있다. 또한, GPU(10)는 메모리(30)로부터 수신한 제 2 핸들 값을 다음 드로우콜의 식별자에 대응하는 제 2 그래픽스 스테이트 설정 값에 할당할 수 있다.
단계 504에서, GPU(10)는 제 2 핸들 값과 제 2 그래픽스 스테이트 설정 값을 매핑함으로써 제 2 룩업 테이블을 업데이트할 수 있다. 제 2 핸들 값은 제 2 룩업 테이블에 포함된 적어도 하나의 다른 핸들 값과 구별된다.
제 2 룩업 테이블 내 모든 엔트리에 이전에 획득된 핸들 값이 저장된 경우, GPU(10)는 엔트리에 저장된 핸들 값들 중 어느 하나를 삭제하고, 메모리(30)로부터 수신한 제 2 핸들 값을 업데이트할 수 있다. 예를 들어, GPU(10)는 엔트리에 저장된 핸들 값들 중 가장 먼저 저장된 핸들 값 및 이에 매핑된 그래픽스 스테이트 설정 값을 엔트리에서 삭제하고, 메모리(30)로부터 수신한 제 2 핸들 값과 제 2 그래픽스 스테이트 설정 값을 매핑함으로써 제 2 룩업 테이블을 업데이트할 수 있다.
단계 505에서, GPU(10)는 제 2 룩업 테이블로부터 제 2 핸들 값에 매핑된 제 2 그래픽스 스테이트 설정 값을 획득할 수 있다.
단계 502에서의 판단 결과, 제 2 핸들 값이 제 2 룩업 테이블에 포함된 것으로 판단된 경우, 단계 505로 진행한다.
도 6은 일 실시예에 따른 그래픽스 스테이트 설정 값이 캐시에서 렌더링부로 전달되는 예시를 나타내는 도면이다.
렌더링부(610)는 캐시(620)로 드로우콜의 식별자를 전달할 수 있다. 예를 들어, 렌더링부(610)는 CPU(20)로부터 수신한 드로우콜의 식별자 'Version ID: 0X0'을 캐시(620)로 전달할 수 있다.
또한, GPU(10)는 캐시(620)에 저장된 제 1 룩업 테이블(621)에 렌더링부(610)가 전달한 식별자가 포함되어있는지 판단할 수 있다. 예를 들어, GPU(10)는 풀리 셋 어소시에이티브 방식을 이용하여 드로우콜의 식별자 'Version ID: 0X0'가 제 1 룩업 테이블(621)에 포함되었는지 판단할 수 있다.
드로우콜의 식별자가 제 1 룩업 테이블(621)에 포함된 것으로 판단된 경우, GPU(10)는 제 1 룩업 테이블(621)로부터 드로우콜의 식별자에 매핑된 핸들 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 수신한 드로우콜의 식별자 'Version ID: 0X0'이 제 1 룩업 테이블(621)에 포함된 경우, GPU(10)는 제 1 룩업 테이블(621)로부터 'Version ID: 0X0'에 매핑된 핸들 값 '0X0'을 획득할 수 있다.
또한, GPU(10)는 획득된 핸들 값이 제 2 룩업 테이블(622)에 포함되어있는지 판단할 수 있다. 예를 들어, GPU(10)는 n-웨이 셋 어소시에이티브 방식을 이용하여 핸들 값 '0X0'이 제 2 룩업 테이블(622)에 포함되었는지 판단할 수 있다.
획득된 핸들 값이 제 2 룩업 테이블(622)에 포함된 것으로 판단된 경우, GPU(10)는 제 2 룩업 테이블(622)로부터 핸들 값에 매핑된 그래픽스 스테이트 설정 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 획득된 핸들 값 '0X0'이 제 2 룩업 테이블(622)에 포함된 경우, GPU(10)는 제 2 룩업 테이블(622)로부터 핸들 값 '0X0' 이 매핑된 그래픽스 스테이트 설정 값 'gstate0(unit 0, unit 1, unit 2)'을 획득할 수 있다. 한편, 그래픽스 스테이트 설정 값 'gstate0(unit 0, unit 1, unit 2)'란 것은, GPU(10)가 3개의 그래픽스 파이프라인을 수행하는 경우, 각 파이프라인을 수행하는 3개의 유닛이 참조하는 값이 각각 unit 0, unit 1, unit 2이란 것을 의미한다.
또한, 획득된 그래픽스 스테이트 설정 값은 렌더링부(610)로 전달될 수 있다. 렌더링부(610)는 전달받은 그래픽스 스테이트 설정 값을 이용함으로써 드로우콜을 처리하는 그래픽스 파이프라인을 수행할 수 있다.
도 7 내지 9는 일 실시예에 따른 캐시에서 2단계 룩업 방식을 이용하여 그래픽스 데이터를 관리하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 7을 참조하면, GPU(10)는 드로우콜의 식별자를 캐시(710)로 전달할 수 있다. 예를 들어, GPU(10)는 드로우콜의 식별자 'Version ID: 0X300'을 캐시(710)로 전달할 수 있다.
또한, GPU(10)는 드로우콜의 식별자가 캐시(710)에 저장된 제 1 룩업 테이블(711)에 포함되어있는지 판단할 수 있다. 드로우콜의 식별자가 제 1 룩업 테이블에 포함되지 않은 것으로 판단된 경우, GSM(720)은 드로우콜의 식별자에 대응하는 그래픽스 스테이트 설정 값의 핸들 값을 메모리(730)에 요청할 수 있다. 핸들 값은 메모리(730) 내 그래픽스 스테이트 설정 값이 저장된 메모리 주소일 수 있으므로, 도 7에 도시된 제 1 룩업 테이블(711) 및 제 2 룩업 테이블(712)에 포함된 핸들 값과 메모리(730)의 메모리 주소는 동일한 값을 의미함을 전제로 이하 설명한다. 예를 들어, GSM(720)은 'Version ID: 0X300'에 대응하는 그래픽스 스테이트 설정 값의 핸들 값을 메모리(730)에 요청할 수 있다.
또한, GPU(10)는 메모리(730)로부터 드로우콜의 식별자에 대응하는 그래픽스 스테이트 설정 값의 핸들 값을 수신할 수 있다. 캐시(710)는 드로우콜의 식별자에 핸들 값을 할당할 수 있다.
또한, GPU(10)는 드로우콜의 식별자와 핸들 값을 매핑함으로써 제 1 룩업 테이블(711)을 업데이트할 수 있다. 예를 들어, GPU(10)는 드로우콜의 식별자 'Version ID: 0X300'와 메모리 주소인 핸들 값 '0X100'을 매핑함으로써 제 1 룩업 테이블(711)을 업데이트할 수 있다. 업데이트 결과 제 1 룩업 테이블(711)에는 동일한 핸들 값이 중복되어 저장될 수 있다.
또한, GPU(10)는 제 1 룩업 테이블(711)로부터 업데이트된 핸들 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 제 1 룩업 테이블(711)로부터 업데이트된 핸들 값 '0X100'을 획득할 수 있다.
또한, GPU(10)는 획득된 핸들 값에 매핑된 그래픽스 스테이트 설정 값을 제 2 룩업 테이블(712)로부터 획득할 수 있다. 예를 들어, 제 2 룩업 테이블(712)로부터, 획득된 핸들 값에 매핑된 그래픽스 스테이트 설정 값 'gstate1(unit 0, unit 1, unit 2)'을 획득할 수 있다.
또한, GPU(10)는 획득된 그래픽스 스테이트 설정 값 'gstate1(unit 0, unit 1, unit 2)'을 이용함으로써 드로우콜을 처리하는 그래픽스 파이프라인을 수행할 수 있다.
도 8을 참조하면, GPU(10)는 제 1 룩업 테이블(811)로부터 핸들 값 '0X300'을 획득할 수 있다.
또한, GPU(10)는 다음 드로우콜의 식별자에 매핑된 핸들 값이 제 2 룩업 테이블에 포함되어있는지 판단할 수 있다. 핸들 값이 제 2 룩업 테이블에 포함되지 않은 것으로 판단된 경우, GSM(820)은 핸들 값을 이용하여 메모리(830)로부터 그래픽스 스테이트 설정 값을 요청할 수 있다. 예를 들어, GSM(820)은 핸들 값 '0X300'에 저장된 그래픽스 스테이트 설정 값을 메모리(830)로부터 요청할 수 있다.
또한, GSM(820)은 메모리(830)로부터 그래픽스 스테이트 설정 값을 수신할 수 있다. 캐시(810)는 그래픽스 스테이트 설정 값에 핸들 값을 할당할 수 있다.
또한, GPU(10)는 핸들 값과 그래픽스 스테이트 설정 값을 매핑함으로써 제 2 룩업 테이블을 업데이트할 수 있다. 예를 들어, GPU(10)는 핸들 값 '0X300'과 그래픽스 스테이트 설정 값 'gstate3(unit 0, unit 1, unit 2)'를 매핑함으로써 제 2 룩업 테이블(812)를 업데이트할 수 있다. 업데이트된 핸들 값은 제 2 룩업 테이블(812)에 포함된 적어도 하나의 다른 핸들 값과 구별될 수 있다.
또한, GPU(10)는 핸들 값 '0X300'에 매핑된 그래픽스 스테이트 설정 값 'gstate3(unit 0, unit 1, unit 2)'을 획득하고, 획득된 그래픽스 스테이트 설정 값 'gstate3(unit 0, unit 1, unit 2)'을 이용함으로써 드로우콜을 처리하는 그래픽스 파이프라인을 수행할 수 있다.
도 9를 참조하면, GPU(10)는 드로우콜의 식별자를 캐시(910)로 전달할 수 있다. 예를 들어, GPU(10)는 드로우콜의 식별자 'Version ID: 0X0'을 캐시(910)로 전달할 수 있다.
또한, GPU(10)가 수신한 드로우콜의 식별자 'Version ID: 0X0'이 제 1 룩업 테이블(911)에 포함된 경우, GPU(10)는 제 1 룩업 테이블(912)로부터 'Version ID: 0X0'에 매핑된 핸들 값 '0X0'을 획득할 수 있다.
도 6에서 드로우콜의 식별자 'Version ID: 0X0'이 제 1 룩업 테이블에 포함되었고, 'Version ID: 0X0'에 매핑된 핸들 값 '0X0' 또한 제 2 룩업 테이블에 포함되었던 것과 달리, 도 9에서는 드로우콜의 식별자 'Version ID: 0X0'이 제 1 룩업 테이블(911)에 포함되었지만 'Version ID: 0X0'에 매핑된 핸들 값 '0X0'은 제 2 룩업 테이블에 포함되지 않았다.
제 1 룩업 테이블은 제 2 룩업 테이블보다 더 많은 엔트리를 저장할 수 있다. 예를 들어, 제 1 룩업 테이블(911)은 N개(N>4)의 엔트리를 저장할 수 있으며, 제 2 룩업 테이블(912)는 4개의 엔트리를 저장할 수 있다. GPU(10)가 서로 다른 핸들 값을 갖는 드로우콜의 식별자 5개를 순차적으로 수신한 경우, 제 2 룩업 테이블(912) 내 모든 엔트리에 핸들 값이 저장되어 있으므로 GPU(10)는 저장된 핸들 값들 중 어느 하나 및 이에 매핑된 그래픽스 스테이트 설정 값을 삭제함으로써 5번째로 수신한 드로우콜의 식별자 'Version ID:0X400'에 매핑된 핸들 값 '0X400'을 제 2 룩업 테이블(912)에 업데이트할 수 있다. 예를 들어, GPU(10)는 엔트리에 저장된 핸들 값들 중 가장 먼저 저장된 핸들 값 '0X0' 및 이에 매핑된 그래픽스 스테이트 설정 값 'gstate0(unit 0, unit 1, unit 2)'를 엔트리에서 삭제할 수 있다.
한편, 제 1 룩업 테이블(911)로부터 새롭게 획득된 핸들 값 '0X0'이 제 2 룩업 테이블(912)에서 삭제된 핸들 값인 경우, GPU(10)는 새롭게 획득된 핸들 값 '0X0'이 제 2 룩업 테이블(912)에 포함되지 않은 것으로 판단할 수 있다. GPU(10)는 새롭게 획득된 핸들 값 '0X0'에 저장된 그래픽스 스테이트 설정 값을 메모리(930)로부터 요청하고, 메모리(930)로부터 그래픽스 스테이트 설정 값을 수신할 수 있다. 핸들 값 '0X0'과 그래픽스 스테이트 설정 값 'gstate0(unit 0, unit 1, unit 2)'를 매핑함으로써 제 2 룩업 테이블을 업데이트할 수 있는데, 제 2 룩업 테이블(912) 내 모든 엔트리에 핸들 값이 저장되어 있으므로 저장된 핸들 값들 중 가장 먼저 저장된 핸들 값 '0X100' 및 이에 매핑된 그래픽스 스테이트 설정 값 'gstate1(unit 0, unit 1, unit 2)'를 엔트리에서 삭제한 후 업데이트할 수 있다.
또한, GPU(10)는 핸들 값 '0X0'에 매핑된 그래픽스 스테이트 설정 값 'gstate0(unit 0, unit 1, unit 2)'을 획득하고, 획득된 그래픽스 스테이트 설정 값 'gstate0(unit 0, unit 1, unit 2)'을 이용함으로써 드로우콜을 처리하는 그래픽스 파이프라인을 수행할 수 있다.
도 6 내지 9에 도시된 바와 같이, 캐시에서 2단계 룩업 테이블을 이용하여 그래픽스 데이터를 관리하는 경우 캐시 메모리의 효율이 증대될 수 있다. 설명의 편의를 도모하기 위해 예를 들어, 그래픽스 설정 값의 데이터 크기는 16bytes, 핸들 값의 데이터 크기는 32bits(4bytes)라고 한다.
8개의 드로우콜 단위로 동일한 그래픽스 스테이트 설정 값을 사용하는 경우, GPU(10)에서 총 64개의 드로우콜을 처리하기 위해서 8개의 그래픽스 스테이트 설정 값만을 저장할 수 있다.
캐시(12)에서 1단계 룩업 테이블만을 이용하는 경우 즉, 핸들 값을 이용하지 않고 드로우콜의 식별자를 그래픽스 스테이트 설정 값에 직접 매핑하는 경우, 총 64*16bytes = 1024bytes의 메모리가 사용된다.
반면, 캐시(12)에서 2단계 룩업 테이블을 이용하는 경우 즉, 제 1 룩업 테이블에는 드로우콜의 식별자에 핸들 값을 매핑하고 제 2 룩업 테이블에는 핸들 값에 그래픽스 스테이트 설정 값을 매핑하는 경우, 제 1 룩업 테이블에서는 64*32bits = 256bytes의 메모리가 사용되고 제 2 룩업 테이블에서는 8*16bytes = 64bytes의 메모리가 사용되므로 총 320bytes의 메모리가 사용된다.
즉, 캐시(12)에서 2단계 룩업 테이블을 이용하는 경우, 동일한 그래픽스 스테이트 설정 값을 중복하여 캐시(12)에 저장하지 않게 됨으로써 캐시 메모리의 효율을 증대시킬 수 있다.
도 10 내지 11은 캐시의 서치 방식을 설명하는 도면이다.
도 10을 참조하면, GPU(10)는 풀리 셋 어소시에이티브 방식을 이용하여 수신된 드로우콜의 식별자가 제 1 룩업 테이블(1010)에 포함되어있는지 판단할 수 있다. 풀리 셋 어소시에이티브 방식에서는 드로우콜의 식별자가 제 1 룩업 테이블(1010) 내 어느 위치에든 저장될 수 있다. 따라서, GPU(10)는 제 1 룩업 테이블(1010) 내 모든 엔트리를 서치하여 새롭게 수신된 드로우콜의 식별자가 제 1 룩업 테이블(1010)에 포함되어있는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 제 1 룩업 테이블(1010)에 4개의 엔트리가 존재하는 경우, 새롭게 수신된 드로우콜의 식별자는 제 1 룩업 테이블(1010) 내 4개의 엔트리 어디에든 저장될 수 있다. 따라서, 드로우콜이 새롭게 수신되면 GPU(10)는 제 1 룩업 테이블(1010) 내 4개의 엔트리 전부를 서치하여 새롭게 수신된 드로우콜의 식별자가 제 1 룩업 테이블(1010)에 포함되어있는지 판단할 수 있다.
한편, 풀리 셋 어소시에이티브 방식을 이용함으로써 캐시 충돌(conflict)을 방지할 수 있어 GPU(10)의 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 제 1 룩업 테이블(1010)에 포함된 드로우콜의 식별자의 경우 10bits 정도의 데이터 크기를 갖고 있으므로, 풀리 셋 어소시에이티브 방식을 이용하여 제 1 룩업 테이블(1010) 내 모든 엔트리를 서치하더라도 오버헤드(overhead)는 작을 수 있다.
도 11을 참조하면, GPU(10)는 n-웨이 셋 어소시에이티브 방식을 이용하여 수신된 드로우콜의 식별자에 매핑된 핸들 값이 제 2 룩업 테이블(1110)에 포함되어있는지 판단할 수 있다. n-웨이 셋 어소시에이티브 방식에서는 핸들 값이 제 2 룩업 테이블(1110) 내 n-웨이 즉, n 개의 엔트리에만 저장될 수 있다. 핸들 값의 셋 인덱스(set index)에 따라, 핸들 값이 저장될 수 있는 n 개의 엔트리가 정해질 수 있다. 따라서, GPU(10)는 제 2 룩업 테이블(1110) 내 M개(M>n)의 엔트리 중 정해진 n개의 엔트리만 서치하여 핸들 값이 제 2 룩업 테이블(1110)에 포함되어있는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 2-웨이 셋 어소시에이티브 방식에서는, 제 2 룩업 테이블(1110)에 4개의 엔트리가 존재하는 경우 새롭게 획득된 핸들 값은 제 2 룩업 테이블(1110) 내 4개의 엔트리 중 핸들 값의 셋 인덱스에 의해 정해지는 2개의 엔트리에만 저장될 수 있다. 따라서, GPU(10)는 제 2 룩업 테이블(1110) 내 4개의 엔트리 중 정해진 2 개의 엔트리만을 서치하여 획득된 핸들 값이 제 2 룩업 테이블(1110)에 포함되어있는지 판단할 수 있다.
한편, n-웨이 셋 어소시에이티브 방식을 이용함으로써 오버헤드(overhead)를 줄일 수 있다. 또한, 제 2 룩업 테이블(1110)에 포함된 핸들 값의 경우 데이터 크기가 드로우콜의 식별자 보다 큰 반면 중복되는 핸들 값들이 많아 캐시 히트가 높은 빈도수로 발생할 수 있으므로, n-웨이 셋 어소시에이티브 방식이 효율적일 수 있다.
본 실시 예들은 그래픽스 스테이트 설정 값과 같이, 인덱스에 의해 우회적으로 참조될 수 있는 데이터를 사용하는 모든 시스템에서 중복된 데이터를 제거하는데 동일하게 적용될 수 있다.
본 실시 예들에 따른 장치는 프로세서, 프로그램 데이터를 저장하고 실행하는 메모리, 디스크 드라이브와 같은 영구 저장부(permanent storage), 외부 장치와 통신하는 통신 포트, 터치 패널, 키(key), 버튼 등과 같은 사용자 인터페이스 장치 등을 포함할 수 있다. 소프트웨어 모듈 또는 알고리즘으로 구현되는 방법들은 상기 프로세서상에서 실행 가능한 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드들 또는 프로그램 명령들로서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체 상에 저장될 수 있다. 여기서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로 마그네틱 저장 매체(예컨대, ROM(read-only memory), RAM(random-access memory), 플로피 디스크, 하드 디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예컨대, 시디롬(CD-ROM), 디브이디(DVD: Digital Versatile Disc)) 등이 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템들에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 판독 가능한 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 매체는 컴퓨터에 의해 판독가능하며, 메모리에 저장되고, 프로세서에서 실행될 수 있다.
본 실시 예는 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들은 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 또는/및 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시 예는 하나 이상의 마이크로프로세서들의 제어 또는 다른 제어 장치들에 의해서 다양한 기능들을 실행할 수 있는, 메모리, 프로세싱, 로직(logic), 룩 업 테이블(look-up table) 등과 같은 직접 회로 구성들을 채용할 수 있다. 구성 요소들이 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 있는 것과 유사하게, 본 실시 예는 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 실시 예는 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. “매커니즘”, “요소”, “수단”, “구성”과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다. 상기 용어는 프로세서 등과 연계하여 소프트웨어의 일련의 처리들(routines)의 의미를 포함할 수 있다.
본 실시 예에서 설명하는 특정 실행들은 예시들로서, 어떠한 방법으로도 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다.
본 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 “상기”의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 한정되는 것은 아니다. 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 기술적 사상을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
Claims (19)
- 그래픽스 프로세싱 장치에서 그래픽스 데이터를 관리하는 방법에 있어서,
제 1 핸들 값과 관련하여 제 1 드로우콜의 제 1 식별자를 저장하는 제 1 룩업 테이블을 생성하는 단계;
상기 제 1 핸들 값과 관련하여 제 1 그래픽스 스테이트 설정 값을 저장하는 제 2 룩업 테이블을 생성하는 단계; 상기 제 1 그래픽스 스테이트 설정 값은 상기 제 1 식별자에 대응하고, 상기 제 1 핸들 값은 상기 제 1 그래픽스 스테이트 설정 값이 저장되는 메모리 내 저장 위치를 나타내는 메모리 주소에 해당하고, 상기 메모리는 상기 그래픽스 프로세싱 장치의 외부에 있음, 및
상기 제 2 룩업 테이블로부터 획득된 상기 제 1 그래픽스 스테이트 설정 값을 이용함으로써 상기 제 1 드로우콜을 처리하는 적어도 하나의 그래픽스 파이프라인을 수행하는 단계;
를 포함하고,
상기 방법은,
제 2 드로우콜의 제 2 식별자가 상기 제 1 룩업 테이블에 저장되어 있는지 결정하는 단계;
상기 제 1 룩업 테이블의 상기 제 2 식별자와 관련하여 저장된 제 2 핸들 값이 상기 제 2 룩업 테이블에 저장되어 있는지 결정하는 단계; 및
상기 제 2 핸들 값이 상기 제 2 룩업 테이블에 저장되어 있다는 판단 결과에 응답하여, 상기 제 2 룩업 테이블의 상기 제 2 핸들 값과 관련하여 저장된 제 2 그래픽스 스테이트 설정 값을 통해 상기 제 2 드로우콜을 처리하기 위해 적어도 하나의 그래픽스 파이프라인 동작을 수행하는 단계를 더 포함하고,
상기 제 2 핸들 값이 상기 제 2 룩업 테이블에 저장되어 있는지 결정하는 단계는, 상기 제 2 식별자가 상기 제 1 룩업 테이블에 저장되어 있다는 판단 결과에 응답하여 상기 제 1 룩업 테이블의 상기 제 2 식별자와 관련하여 저장된 상기 제 1 핸들 값을 획득하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 핸들 값은 상기 제 1 핸들 값과 동일한 상기 제 2 핸들 값에 기초하여 상기 제 1 룩업 테이블의 상기 제 2 식별자와 관련하여 저장되는, 그래픽스 프로세싱 장치에서 그래픽스 데이터를 관리하는 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 룩업 테이블을 생성하는 단계는,
상기 제 1 드로우콜 이전에 수신된 제 2 드로우콜의 제 2 식별자와 관련하여 상기 제 1 룩업 테이블에 저장된 상기 제 2 핸들 값이 상기 제 1 핸들 값과 동일한 경우, 상기 제 1 식별자와 관련된 제 2 핸들 값을 상기 제 1 핸들 값으로 저장하는 단계를 포함하는, 그래픽스 프로세싱 장치에서 그래픽스 데이터를 관리하는 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 제 2 드로우콜을 처리하기 위해 상기 적어도 하나의 그래픽스 파이프라인 동작을 수행하는 단계는,
상기 제 2 핸들 값이 상기 제 2 룩업 테이블에 저장되어 있다는 판단 결과에 응답하여 상기 제 2 룩업 테이블로부터 상기 제 2 핸들 값과 관련하여 저장된 상기 제 2 그래픽스 스테이트 설정 값을 획득하는 단계를 포함하는, 그래픽스 프로세싱 장치에서 그래픽스 데이터를 관리하는 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 제 2 핸들 값이 상기 제 2 룩업 테이블에 저장되어 있지 않다는 판단 결과에 응답하여, 상기 제 2 핸들 값과 관련되고 상기 제 2 식별자에 대응하는 상기 제 2 그래픽스 스테이트 설정 값을 저장하는 단계;
를 더 포함하고,
상기 제 2 드로우콜을 처리하기 위해 상기 적어도 하나의 그래픽스 파이프라인 동작을 수행하는 단계는, 상기 제 2 룩업 테이블로부터 상기 제 2 그래픽스 스테이트 설정 값을 획득하는 것을 포함하는, 그래픽스 프로세싱 장치에서 그래픽스 데이터를 관리하는 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 룩업 테이블을 생성하는 단계는 상기 제 1 룩업 테이블을 캐시에 생성하고,
상기 제 2 룩업 테이블을 생성하는 단계는 상기 제 2 룩업 테이블을 상기 캐시에 생성하고,
상기 저장 위치는 상기 캐시의 외부 메모리의 메모리 어드레스인, 그래픽스 프로세싱 장치에서 그래픽스 데이터를 관리하는 방법. - 그래픽스 데이터를 관리하는 그래픽스 프로세싱 장치에 있어서,
제 1 룩업 테이블 및 제 2 룩업 테이블을 저장하는 캐시; 및
적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는:
제 1 핸들 값과 관련하여 제 1 드로우콜의 제 1 식별자를 저장하는 제 1 룩업 테이블을 생성하고,
상기 제 1 핸들 값과 관련하여 제 1 그래픽스 스테이트 설정 값을 저장하는 제 2 룩업 테이블을 생성하고, 상기 제 1 그래픽스 스테이트 설정 값은 상기 제 1 식별자에 대응하고, 상기 제 1 핸들 값은 상기 제 1 그래픽스 스테이트 설정 값이 저장되는 메모리 내 저장 위치를 나타내는 메모리 주소에 해당하고, 상기 메모리는 상기 그래픽스 프로세싱 장치의 외부에 있음, 및
상기 제 2 룩업 테이블로부터 상기 제 1 그래픽스 스테이트 설정 값을 획득함으로써 상기 제 1 드로우콜을 처리하는 적어도 하나의 그래픽스 파이프라인을 수행하고,
상기 적어도 하나의 프로세서는:
제 2 드로우콜의 제 2 식별자가 상기 제 1 룩업 테이블에 저장되어 있는지 결정하고,
상기 제 1 룩업 테이블의 상기 제 2 식별자와 관련하여 저장된 제 2 핸들 값이 상기 제 2 룩업 테이블에 저장되어 있는지 결정하고, 및
상기 제 2 핸들 값이 상기 제 2 룩업 테이블에 저장되어 있다는 판단 결과에 응답하여, 상기 제 2 룩업 테이블의 상기 제 2 핸들 값과 관련하여 저장된 제 2 그래픽스 스테이트 설정 값을 통해 상기 제 2 드로우콜을 처리하기 위해 적어도 하나의 그래픽스 파이프라인 동작을 수행하고,
상기 제 2 핸들 값이 상기 제 2 룩업 테이블에 저장되어 있는지의 결정은 상기 제 2 식별자가 상기 제 1 룩업 테이블에 저장되어 있다는 판단 결과에 응답하여 상기 제 1 룩업 테이블의 상기 제 2 식별자와 관련하여 저장된 상기 제 1 핸들 값을 획득하는 것을 포함하고, 상기 제 1 핸들 값은 상기 제 1 핸들 값과 동일한 상기 제 2 핸들 값에 기초한 상기 제 1 룩업 테이블의 상기 제 2 식별자와 관련하여 저장되는, 그래픽스 데이터를 관리하는 그래픽스 프로세싱 장치. - 제 6항에 있어서,
상기 제 1 룩업 테이블의 생성은, 상기 제 1 드로우콜 이전에 수신된 제 2 드로우콜의 제 2 식별자와 관련하여 상기 제 1 룩업 테이블에 저장된 상기 제 2 핸들 값이 상기 제 1 핸들 값과 동일한 경우, 상기 제 1 식별자와 관련된 제 2 핸들 값을 상기 제 1 핸들 값으로 저장하는 것을 포함하는, 그래픽스 프로세싱 장치. - 제 7항에 있어서,
상기 제 1 핸들 값은, 상기 제 2 룩업 테이블에 저장된 적어도 하나의 다른 핸들 값과 구별되는 것인, 그래픽스 프로세싱 장치. - 제 6항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
상기 제 2 핸들 값이 상기 제 2 룩업 테이블에 저장되어 있지 않다는 판단 결과에 응답하여, 상기 제 1 룩업 테이블의 상기 제 2 핸들 값과 관련된 상기 제 2 식별자를 저장하고,
상기 제 2 핸들 값이 상기 제 2 룩업 테이블에 저장되어 있는지에 대한 결정은 상기 제 1 룩업 테이블로부터 상기 제 2 핸들 값을 획득하는 것을 포함하는, 그래픽스 프로세싱 장치. - 제 6항에 있어서,
상기 제 2 드로우콜을 처리하기 위한 상기 적어도 하나의 그래픽스 파이프라인 동작의 수행은, 상기 제 2 핸들 값이 상기 제 2 룩업 테이블에 저장되어 있다는 판단 결과에 응답하여 상기 제 2 룩업 테이블로부터 상기 제 2 핸들 값과 관련하여 저장된 상기 제 2 그래픽스 스테이트 설정 값을 획득하는 것을 포함하고,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
상기 제 2 핸들 값이 상기 제 2 룩업 테이블에 저장되어 있지 않다는 판단 결과에 응답하여 상기 제 2 핸들 값과 관련되는 상기 제 2 그래픽스 스테이트 설정 값을 저장하고,
상기 제 2 룩업 테이블로부터 상기 제 2 그래픽스 스테이트 설정 값을 획득함으로써 상기 제 2 드로우콜을 처리하기 위해 상기 적어도 하나의 그래픽스 파이프라인 동작을 수행하는, 그래픽스 프로세싱 장치. - 삭제
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