TW200819987A - Systems and methods for performing a bank swizzle operation to reduce bank collisions - Google Patents

Description

200819987 S3U06-0027I00-TW 24578twf.doc/e 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於圖形處理， 管理的系統以及方法。 【先前技術】 且特別是關於用於圖形資料 如已知之先前技術，電腦圖形處理系統需處理大 料，其中包括紋理（texture)資料。紋理為具有—貝

c 座標空間的數位影像（通常為矩形的）。紋理之最小可定: 單元為紋理元素（texel)，根據其位置而被指派一 & v)座標。在紋理映射（mapping)運算中，紋理被 圖解模型之表面來呈現模型以建立目的影像。在目的 中’紋理元素位於（X, y)座標系統中之特定座標處二紋 理映射之目的為在物件之表面上提供實際外觀。 紋理資料通常内存在系統記憶體十，系統記憶體為政 用資源。在許多電腦系統中，其他元件可能嘗試存取由圖 形處理线使狀㈣或湘翻之彳、舰鱗，此兩種 情形可能會導致®形處理系統之資料存取時間增加。此 外:請求來自系統記憶體之f料由於其他原因可能會用去 過里之°因此’存取系統記憶體可能會對圖形處理 統具有效能抑制效應。 μ 在現代電腦圖形中，紋理處理可包括許多不同類型之 紋理映射技術，包括立方映射（eubie、_映射 (mipmapping)，以及各種異性(anis〇tr〇pic)映射。由於執 行紋理處輯需的算術从賴運軒分複似及大量， 4 200819987 S3U06-0027I00-TW 24578twf.doc/e 使得除了用於其他圖形處理運算的電路之外，紋理處理專 用電路之使用成為必要。因此，此等紋理處理專用電路可 包括顯著百分比之構成圖形處理單元的硬體閘(g at e)。 紋理映射在計算與記憶體存取上上須需付出昂貴的代 價。改良資料可存取性之一種技術為經由專用於儲存紋理 資料之紋理快取記憶體，在資料需要進行紋理處理之前， 將紋理資料自系統記憶體提供給紋理快取記憶體，藉此提 供圖形糸統所需的紋理資料，且減少對存取系統記憶體之 需要。此方式又可減少與記憶體延遲(latencyMg關之問 題。然而，由於可能偶爾出現記憶庫碰撞（bankc〇Uisi〇n) 或快取記憶體猛移（cache thrashing)，即使使用紋理快取 。己體，3己憶體延遲仍繼續成為問題。因此，產業中存在 對紋理像碑（tile)資料於快取記憶體儲存中改良的需要。 【發明内容】

本發明之實施例提供用於儲存圖形資料的系統以及方 法。一實施例包括用於減少2、級（L2)快取記憶體内之記 憶庫碰撞的方法，其包含m儲翻形處理單元内執 行紋理過濾所需之紋理資料的外部記憶體讀取紋理資

將紋理資料分為記憶庫；對記憶庫執行記憶雜和操作 (bank swizzle operation );以及將資料之記憶庫寫入至Q 取記憶體。 1K 另-實施例包括用於處理圖形資料的電腦系統， 腦系統包含：外部記憶體’用以儲翻於圖形處理單元内 之紋理過濾的紋理資料；記憶賴和模組，肋 5 200819987 S3U06-0027I00-TW 24578twf.doc/e 憶體接收紋理資料，將紋理瞀姐 料之記憶庫執行記憶庫授和摔=刀為記憶庫，且對紋理資 憶體，其_至記憶庫攪和_記 用以儲存經擾和過之紋理資料。〃 、取義體可 碰』於減少u快取記憶體内之記憶庫 碰撞的方法，方法包含：-Το α Ο 此紋理資料用於圖形處理單、H己憶體，取紋理資料， 纹理資料時是否已出現記===過遽；確認在提取 :於L2快取記憶體内之至少 ^作以及在會㈣域庫錢日㈣記憶雜行記憶庫^ 统、圖式Μ實施方柄，本發明之其他系 見的_^ 及""處將對於熟f此項技術者為顯而易 藉由隨附申請專利範圍加在本發明之範嘴内，且 【實施方式】 在概括了本發明之各種觀點之 個二m —疋不思欲將本發明限制於本文所揭露之-或多 〜轭例1是意欲涵蓋包括在 本發明之精神以及料内之所有替二;=: 本1月所揭路之系統以及方法可用於有效地管理並組 6 200819987 S3U06-0027I00-TW 24578twf.doc/e Ο 織紋理㈣，讀（例如）紋理過濾n處料所需的任何 紋理貧料在圖形處理系統中可易於擷取。通常，自系統記 ^體接收料不同格式以及大小之紋理資料，若未考慮此 資料之大小或組成方式可能會導致紋理快取記憶體資源之 使1上較無效率。此種無效率的導因之一為在擷取紋理資 料時存在過多延遲。可理解地，擷取紋理像碑資料（textoe tiling data)之延遲導致在處理此資料中之延遲。在某些情 況下’此延遲可能藉由出現在快取記紐内之記憶庫相互 碰撞而引起。當試圖自具有相同索引且儲存在不同快取線 中之憶賴取f料時，則出航憶庫碰撞。給跋理資 料之定域性（lGealizedn輪），緊接地儲存在—起的記憶 庫將更可能在記憶體存取期間一起受到提取。 ^ 在作圖形處理時，紋理資料不必要一次一快取線地操 ，，而是在逐記憶庫之基礎上娜。因此，在記憶體存取 j曰可自飾給定快取義取記憶权任何組合。舉例而 體存取期間，可一起提取（快取線丨，記憶庫〇)、 、《2 σ己铖庫1)等。然而，若試圖同時擷取（快取 =己，以及(快取線2,記憶庫〇)，則出現記憶 麻% ^具有相时引之兩個記鱗必須獨立地加以 故，^ Λ少一週期之延遲。因此，由於記憶庫碰撞之 而^週期來擷取記憶庫。用於執行記憶庫授和 相作之彡如及綠的實施财躲增加具有 =33且位於鄰近快取線中之記憶庫相互間的距離 來減少圮憶庫碰撞的可能性。 7 200819987 S3U06-0027I00-TW 24578twf.doc/e ，要蒼看圖6以及圖7，其朗具有相同索引 位於鄰近快取㈣之記'_之_距離。如圖6中所揭 示，快取線0,記憶庫〇)以及（快取線卜記憶庫0)】 1執行奸座素來制距離。對快取線 ί仃疏賴和㈣可有效地將鱗兩個記憶庫之間的 距離增加至新距離A，如同7由仏- ]的 -種丰m方、… 因此’本發明揭露 二、、 法可用於對紋理資料執行記情庫撥和接>Μτ Ο ij 以便減少記憶庫碰撞之可处极— "見孝知作 中提取資料耗費較少時脈二:射¥致在電腦圖形環境 /現參看圖卜其為電腦系統100之簡化方塊圖。電腦 糸統100包括CPU 102、系統記憶體1〇4以及圖 統110 〇 CPU 102勃耔夂4壬丄^ ^ 示 ί 包括確定產生圖形顯示 =貝。 =，硯祭點位置）。系統記憶體104儲存各 2料’ ^括諸如紋理資料⑽之圖形顯示資料。根據c p u 所確疋之貧訊以及儲存在系統記憶體1〇4中之資料， 圖形處，系統110產生用於顯示元件13〇(諸如，監視器） 的顯不貧料。紋理映㈣於將紐施加至物件，圖形處理 系統110再現3〇物件之紋理片，紋理片實質上經“堆疊” S以形成物件。—旦建立了 3D紋理，便將紋理施加給 件以形成影像，藉此物件變得紋理化。 士主CPU 102經由系統介面1〇8向圖形處理系統11〇提供 月求匕括對處理並顯示圖形資訊之請求。來自cpu 1〇2 之圖形請^由_處理系統11G接收，且提供給前端處 理益112。前端處驾112產生含有像素絲之像素流。 200819987 S3U06-0027I00-TW 24578twf.doc/e 刖端處理H 112所產生之像素座標的相關資訊經由纹理快 ϋ統114提供至紋理過濾器118。紋理快取系統114自 =端處理ϋ 112接收資訊且組織紋理資料，從崎資料儲 存在快取記憶體中。 、 紋理過渡118隨後藉由執行（例如）雙線性過遽、 二線性過濾或其組合來過濾資訊，且產生每 Ο ΐ料。除f知紋理過濾驗件（諸如線性_如及累加 ，k外’紋理過濾器118亦包括可程式化表過滤器（ r)巧於結合其他紋理過組件來提供特定過遽操 紋理資料106為發送至圖框緩衝器12G 料的分量，其用於在顯示元件⑽上產生顯示取、、色心貝 紋理快取系統114可包括多個快取記憶體，包括（例 1級（L1)快取記憶體以及2級（L2)快 c； /間用於界疋以像素座標顯示之色彩資料。紋理資料 紋理過=^體刚流至紋理快取系統Μ，且隨後流至 2’其說明圖形處理系統内之紋理快取系統 ^二土 、、且件。應注思出於簡要之目的，省略了對於（由 ^習此項技術者）理解紋理資料管理單元非必要之某些级 。圖形處ί里系統11〇包括接收紋理資料1〇6之紋理快取 j 114。純在鋪發至快取記㈣㈣於儲存之前受 ? 114 谓:和模組210以及L2快取記憶體220。 9 200819987 S3U06-0027I00-TW 24578twf.doc/e 、纪憶庫攪和模組210獲取自外部記憶體接收之紋理資 料106，且在將紋理資料1〇6轉發至L2快取記憶體22〇以 作儲存之前對資料執行記憶庫攪和操作。 和操作是指重新映射記憶庫，以使儲存在具二同 兩個不同記憶庫中的紋理資料可同時得以擷取，而不用等 到下一週期。 、 立L2快取記憶體22〇耦接至記憶庫攪和模組21〇，且在 記憶庫攪和模組210已處理自外部記憶體接收之資料後儲 存紋理資料1〇6以用於未來擷取。參看圖3，其為一實施 例之L2快取記憶體組織格式的方塊圖。如以上所論述的， 紋理快取系統114可包括多個快取記憶體，包括（例如） L1快取記憶體以及L2快取記憶體，L2快取記憶體31〇可 包括夕個快取線320。每一條快取線320可進一步分為奇 數區塊330以及偶數區塊34〇，偶數區塊34〇用於處理來 自偶數管線之紋理資料，而奇數區塊330用於處理來自奇 數管線之紋理資料。在區塊33〇、34〇之每一者内，可將 L2快取記憶體進一步分為資料之記憶庫35〇。儘管所揭示 每一區塊包括八個記憶庫（記憶庫〇至記憶庫7)，但熟習 此項技術者應暸解快取記憶體可分為不同數目之記憶庫。 通苇己丨思庫為紋理貢料得以提取之手段之一。應注意L2 快取記憶體310可含有多個L2快取線320,包括（例如） 64個、128個、256個，或512個快取線。此外，每— 快取線320可具有變化之寬度，包括（例如）128個、 個、512個、1024個或2048個位元之寬度。 200819987 S3UO6-OO27IO0-TW 24578twf.doc/e 現參看圖4，其繪示經由記憶庫攪和模組自外部記憶 體轉送紋理資料至L2快取記憶體的一實施例。儲存在外 部記憶體410中之紋理資料412在其最終儲存在L2快取 記憶體418中以用於未來擷取之前，會先轉發至記憶庫攪； 和模組414。記憶庫攪和模組414在逐記憶庫的基礎上處 理並重組自外部記憶體410接收的紋理資料412，且將資 料轉發至L2快取記憶體418。如圖4中所展示，L2快取 記憶體418可經再分為多個快取線416，快取線416可進 一步再分為多個記憶庫420。對於某些實施例，每一快取 線416之大小為1024位元，或1 Kb。此外，每一快取線 416可進一步再各自分為大小為128位元的八個記憶庫 420。在準備儲存在快取記憶體418中時，記憶庫攪和模組 414將自外部記憶體41〇接收之紋理資料412組織為獨立 的記憶庫以及快取線。一旦執行了記憶庫攪和操作，便將 紋理資料412轉發至L2快取記憶體418以用於儲存。 現參看圖5，其說明記憶庫攪和操作的一實施例。在 進行記憶庫攪和操作之前，將自外部記憶體接收之紋理資 料分為快取線（例如，快取線〇、快取線丨），再將每一快 取線進一步分為個別記憶庫51〇。對於所示之實施例而 3，每一快取線包含八個記憶庫51〇 (記憶庫Q至記憶庫 應注意通常可以各種方法來擷取紋理資料，包括在逐 记2庫之基礎上。對於在逐記憶庫之基礎上擷取紋理資料 的只鈿例而έ ’可在記憶體存取期間擷取任何給定快取線 内的任何讀、庫。於—實施例巾，記憶體存取可試圖提取 200819987 S3U06-0027I00-TW 24578twf.doc/e 以下記憶庫：（快取線 〇 ϋ 吕犀0)、（快取線〇,記憶庫 (快取線1 ’記憶庫7)以及（快取線i，記憶庫0)。對於 此實例’因為試圖存取具有相同㈣的兩個記憶庫（（快取 線〇 ’記憶庫0)以及（快取線卜記憶庫〇))，所以出現 ,己憶庫磁。結果，在輯_間僅織㈣個記憶庫中 之-者丄因而需要額外週期來褐取剩餘記憶庫。通常 2紋=貝料本質上傾向於定域的，所錄可能會出現記 庫碰m㈣很可⑽存讀此鄰⑽存之記憶庫中: 圖5中揭不記憶庫授和操作之_實施例，其增加 樣編號記憶庫之_距離’以便減少記憶庫碰撞之 性。對於某些實施例，可在L2快取記憶冑23〇内執^

=操作。應Ϊ意因為在外部記憶體中實施擾和操作 =θ巧部§己|思體為共用資源而需要改變關於記憶體 子之所有极組’所以記憶庫擾和操作最好在L 行而不在外部記憶體中執行，否則將最终二 加硬體之整體複雜性。 、曰 Μ在t記憶賴和操作時可遵循各種映射機制或擾和 二f於某些實施例而言’記憶庫撥和操作可藉 Η用之映射機制重新路由（route) L2快 $ 内之特定記憶體位置（亦即，記憶庫）的指枝g 30 對於某些實_，映賴魏記 模1 · 記憶庫記憶庫4 慰担式· 記憶庫記憶庫5 吕己憶庫記憶庫6 12 200819987 S3U06-0027I00-TW 24578twf.doc/e 5己十思庫3〇記憶庫7 ;亦即’將待儲存在L2快取記憶體230内之記憶庫〇 與疏庫4中的貧料重新映射且調換，以及將記憶庫^中 =資料，憶庫5中之資料調換等。以上授和模式在圖5 加以㈣。應注意對於各種實施例而言，每隔—快取線 =而執仃雜、絲和操作以便達成具有相同索引數字之記 十思庫之間的最大距離。 Ο 通利用㊆憶庫授和操作可用以達au方向與V方 向上，最佳距離。詳言之，重點在於兩個方向u/o上 之距離在執行記憶庫攪和操作之後為相等量值。來看圖 6，其說明具有32 ΒΡΕ解析度之紋理資制4χ8佔據面積 (fbotprmt)。每一記憶庫内之圖素的數目為128位元/32 ΒΡΕ或每讀庫4紋理元素。如圖6中所見，將鄰近快 取!^例如，快取線0以及快取線υ中同樣編號記憶庫 歹’，纪憶庫〇)之間的距離指定為距離Α且等於4圖 旦執行記憶庫攪和操作，記憶庫之間的距離便增加， 減減少φ驗理資料之定域㈣發生記憶庫碰撞的可能 ^見參看圖7 ’其就明記憶庫攪和操作之後鄰近快取線 中之同樣編號記憶庫之間的距離上之增加。為說明之目 ^僅記憶庫0以及記憶庫4得以重新映射。—旦執行記 ，庫授和操作，記憶庫之間的距離便增加至新距離A。現 藉由以下表達式來簡單地計算新距離A之值： 新距離 A : ^](42 +42) =5.657 因此，位於鄰近快取線中具有相同索引的記憶庫之間 13 200819987 S3U06-0027I00-TW 24578twf.doc/e Ο

的距離為相隔5·657圖素。簡要參看圖8，其說明記憶庫 授和插作之前以及之後佔據面積的大小。佔攄面 映跨越四個快取線之具有32 B简析度之、==的〇 4佔據面積。為暸解兩個記憶庫之間的距離上之增加，在 此僅檢查兩個快取線。佔據面積820顯示來自佔據^積8ι〇 的兩個快取線。因此，佔據面積820之大小為4χ4記^、庫。 同樣編號s己憶庫之間的距離為4圖素（距離a)，產生π 圖素之面積。佔據面積830反映經由記憶庫攪和操作所 2達成之有效佔據面積。佔據面積83〇之面積為（新距離A) 2，或5.6572。因此’歸因於記憶庫擾和操作之面 分比增加^: (μμμ4ιι^100% 4 、，如以上所見，歸因於記憶庫擾和操作之面積上的有效 增加為原始面積之百分之百。 、 參^圖9,錄示祕執行記憶賴和操作以減少記 十思庫㈣里之方法的-實施例之流程圖。在以下步驟中，可 透過執行記，It賴和操相增加鄰近快取射之同樣編 兄憶庫之間的距離’以便減少@形處理單元之L2快取= ，體内之記憶庫碰撞的可能性。方法開始於步驟91〇，自 外部記憶體接收紋理㈣[接著在步驟92G中，將咬理次 2為^記憶庫以準備儲存在快取記憶體中。隨後，i ::魏料發至U快取記憶如胁儲存。狹而 中，首先對自外部記舰所嫌找理資料執行 賴庫授和操作，再將紋理㈣於轉發至u快== 丁 200819987 S3U06-0027I00-TW 24578twf.doc/e 以作儲存之前，在逐記憶庫之美虑 步驟940中，將經重新映射之i理資料庫Lf〇。在 憶體内之適當記憶庫。於—實施例中寫至1記 憶庫0,快取線1)中所含有之 口二看圖5。（記 被寫入至L2快取記憶體内之以重新映射且現 樣’(快取線i，記憶庫二=丄’，)。同 映射且現被寫人1L2快取f :理貞料得以重新 強調對交替快取線執行步中之二、^)。應 便加大鄰近快取線中同樣編號記憶庫以 “碰=======減少 ::=:=:庫碰撞時:可進= ϋ L2快取記憶體之前將其分為記憶庫。隨彳I ίί在轉發至 料時，自L2快取記憶體提取資料（步j 紋理資 記憶庫碰撞（判定步驟_令之右偵測到 記憶庫碰撞的記憶庫執行記 1=)將=對涉及 :广的至少-者重新映射二 於-實施财，假定在給 體揭取紋理資料之以下記憶庫記憶 取線〇，記憶庫7)、（快取& J 、法。己丨思庫0)、（快 W取線卜雜庫5)，以及（快取線 15 200819987 S3U06-0027I00-TW 24578tw£doc/e ==TT試圖同時自快取線0與快取線1 擷取疏庫G，所以出現記憶庫碰撞。因此 之一者，且需要額外週期“取涉 麵中之“厂條件），所以需對記憶庫 !:操作’以便減少另—記憶庫碰撞出現的可能性 讀論述之記憶庫攪和模式，將來自兩練取線中之一者 ^取^ G或快取線丨）的記憶庫G重新映射至記棟庫*。 =1需要相同紋理資料時，因為現在擷取以下妙庫. 工(，快=’記憶庫0)、（快取線〇，記憶庫7)、;快。取線 情庫；’記麟4)，所以避免了記 外週期來擷取紋理資料之記憶庫。 不再而要名員 可在執行記憶賴和操作之方法的替代實施例中， 之資=操狀前執行分析，祕首先檢查待提取 Ο 操作而出現的，卜;下庫碰撞將由於記憶庫授和 憶庫搜和模^ 前職狀—者實施替代記 it實施例中’假定在給定週議間自l2快取記怜 =、、、文理資料之以下記憶庫：（快取線〇，記憶庫〇 ^ 鱗取。因為出現⑪憶庫碰撞（快取線G、記憶庫0 」、取線1 ’記憶庫G之間），所以通常對記憶庫中之一者 16 200819987 S3U06-0027I00-TW 24578twf.doc/e (例如，記憶庫0)執行記憶庫攪和操作，以便減少另一 記憶庫碰撞出現的可能性。若利用先前所論述之記憶庫攪 和模式，則來自兩個快取線中之一者（快取線0或快取線 1)的記憶庫0經重新映射至記憶庫4。因此，當需要相同 紋理資料時，因為現在擷取以下記憶庫··（快取線0，記憶 庫0)、（快取線0，記憶庫4)、（快取線1，記憶庫5)以 及（快取線1，記憶庫4)，所以避免了記憶庫碰撞。然而， 請注意新記憶庫碰撞（快取線0 ’記憶庫4與快取線1 ’記 憶庫4之間）由於利用先前所描述之記憶庫攪和操作而產 生。因此，在另一實施例中，可執行“預攪和”分析來確 定另一個新的記憶庫碰撞是否會由於記憶庫攪和操作而產 生。若將出現新記憶庫碰撞，則實施另一記憶庫攪和模式 以避免隨後又記憶庫碰撞。於一實施例中，可代替利用以 下替代記憶庫攪和模式： 記憶庫記憶庫7 記憶庫記憶庫6 記憶庫記憶庫5 記憶庫3^>記憶庫4 返回參看以上實例，記憶庫因此將經重新映射至以下 記憶庫：（快取線〇,記憶庫〇)、（快取線〇,記憶庫4)、（快 取線1、記憶庫5)，以及（快取線1，記憶庫3)。結果， 不出現隨後之記憶庫碰撞。 本發明之實施例可在硬體、軟體、韌體，或其組合中 實施。在某些實施例中，可藉由儲存於記憶體中且藉由適 17 200819987 S3UQ6-0027I00-TW 24578twf.doc/e 合之指令執行系統所執行的軟體或韌體中實施此方法以及 系統。於-實施财，若在硬财實施，則可藉由此項技 術中所熟知之以下技術之任何者歧合來實施綠以及系 統：-或多個離散邏輯電路，其具有邏輯間以用於在資料 知號上實施賴功能；特殊應用積體電路（ASIC)，其具 有適當之組合邏輯閘；—或多個可程式閘陣列（pGA);場 可程式閘陣列（FPGA)等。 a

L 如熟習本發明之技術者所能瞭解的，流程圖中之任何 驟應理解為表示包括用於實施處理中之特定 驟之Γ或多個可執行指令的模組、程式碼之 肉又：L77骑代實施例包括在本發明之實施例的範疇 二；ΠΓ包含之功能性而以不同於所展示或所論： 1的:人序執行功能（包括實質上同喊逆序執行）。 矣沾士Ϊ巾包含驗實闕輯魏之可執行指令之有序列 ^的方法m奸在任何電腦可讀 ==指令執行系統、裝置或元件使 二 tr二;置或元件使用’本文中之系統諸如基於電腦 t糸1；含處理器之系統，或可自指令執行系統、裝Γ ίΓ ΐΓ域行齡的其他系統。纽讀之上下 文中，電腦可讀媒體”可為可含有、M左、、δ& 或傳送由指令執行系統、裝置或 播 系統、裝置或元件使用的程式之任何二 如’但不限於)電子、磁性；; *體线、裝置 '元件或傳播媒體。電腦可讀媒體之 18 200819987 S3U06-0027I00-TW 24578twf.doc/e ==,列表)將包括以下者:具有-或多個 播“子式）、攜帶型電腦磁片（磁性式）、隨 ^ 憶體（RAM)(電子式）、唯讀記憶體（ROM)(電 可擦可程式唯讀記憶體（咖0Μ或快閃記憶體） Ο u

Hf、絲齡（絲式），从攜㈣緊密光碟唯 ⑽fe體（CDR0M)(光學式）。注意期為程式可經由 二媒體之光學掃描而電子地俘獲，隨後經 i:二?： ’所以電腦可讀媒體甚至可為紙或另-適 口某體’在其上印有程式。此外，本揭露内容之範鳴包 括以在經㈣或軟體_、之舰巾具體化的賴模組 體化本發明之實施例的功能性。 •此外’賴如上所描述之實關僅為可能實施例之 貝例。在不背離本揭露内容之原_情況下可對以上所描 述之實施例進行許多變化以及修改。所有此等修改以及變 化在本文巾意欲包括在本揭露内容之範如且藉由以下 睛專利範圍保護。 舉例而5，基於本文所提供之描述，熟習此項技術者 ，瞭解實_包括驗減少U快取記憶體内之記憶庫碰 ，的方法，方法包含以下步驟：自用崎翻於圖形處理 單元内之紋理過;慮之紋理資料的外部記憶體讀取紋理資 料; 。將紋理資料分衫個記憶庫；對記憶庫執行記憶庫撥 和操作；以及將⑽之記憶庫寫人至L2快取記憶體。對 於某些實施_言’將紋理·分為多個記麟包含將紋 19 200819987 S3U06-0027I00-TW 24578twf.doc/e Ο ο 理資料組織成具有對應索引的連續記憶庫，其中記憶庫儲 存在至少一快取線中，且將記憶庫組織成快取線。對於其 他實施例而言，快取線各自的大小為1024位元且記憶庫之 大小為128位元，以致每快取線存在八個記憶庫。在某些 貝轭例中，在逐記憶庫的基礎上執行將紋理資料分為多個 記憶庫且將龍之記鱗寫人至L2快取記紐的步驟。 在某些實蘭巾’執行記憶絲和包含錢映射位於交替 快取線巾的記憶庫。在某些實關t，執行記憶庫擾和更 包含將位於鄰近快取線中之具有相时引的記憶庫以關於 彼此成具有45度之數值的角而置放。在某些實施例中，重 新映射包含以下步驟··將記憶剌與記憶庫4調換；將記 憶庫1與記憶庫5調換；將記憶庫2與記憶庫6調換；以 及將記憶庫3與記憶庫7調換。 另一只施例包括用於處理圖形的電腦系統，電统 包含外部記㈣，其㈣儲翻於_處理單元内之紋理 過濾的紋理資料；記憶賴和模組，其㈣ ^收紋理㈣，驗理資料分衫個記麟，以及對=資 料之義雜彳了記憶紐和操作；以及^絲 ，接至記憶庫齡模組，其中u快取、财二 =重新映射之紋理資料。對於某些實施例:言二Ϊ 干在某些貝w列中，-或多個快取線各 位兀。在某些實施例中’記憶庫之大小為卜 快取線存在人個記麟。在mm心纟兀以致母 示二貝她例中，記憶庫攪和模 20 200819987 S3U06-0027I00-TW 24578twf.doc/e

Ο 組進-步可用以對交替快取線内之記憶庫執行記憶庫授和 才木作。在某些實施例中，記憶庫攪和模組可用以僅在自 快取記憶體提取紐資料綱出現記憶輕撞時執行記憶 庫攪和操作。在某些實施例中，記憶庫攪和模組可用以^ 自外部記憶體接收紋理資料之後執行記憶庫攪和操作。在 某些實施财，記憶賴和模組基於以下映射機制來執行 記憶庫擾和操作：將記憶庫G與記憶庫4調換；將記憶庫 1與記憶庫5難；將記憶庫2與記憶庫6調換；以及將 記憶庫3與記憶庫7調換。 、 又一實施例包括用於減少L2快取記憶體内之記情 ^:自L2快取記憶體提取 、、文理-貝料，其中紋理資料用於圖形處理單元内之紋理過 濾；確定在提取紋理資料時是否出現記憶庫碰撞，盆中纹 ，資料被分為位於L2快取記憶體内之至少一快取^中的 多個記憶庫；以及在已出現記憶庫碰撞時怜劼？ ;庫授和操作。對於某些實施例而言，執行記 ν驟包含根據交替快取線重新映射涉及記憶庫碰撞的記悚 庫。在某些實施例中，重新映射包含以下步驟：將圮情^ 0與記憶庫4調換；將記憶庫丨與記憶庫5調換；將ς情 庫2與記憶庫6調換；以及將記憶庫3與記憶庫7調換二 在某些實施例中，將紋理資料分為多個記憶庫，其己 庫儲存在至少—快取線中，其中快取線各自的大小為;〇二 二立兀，且纪憶庫之大小為128位元以致每快取線存在八個 。在某些實施例中’在逐記憶庫的基礎上執行將紋 理貝料分為多個記憶庫且將資料之記憶庫寫入至L2快取 200819987 S3U06-0027I00-TW 24578twf.doc/e 區的步驟。 【圖式簡單說明】 圖1為圖形處理器系統之實施例的方 圖2說明圖形處理系助之紋理快取系統之部分基本 組仔。 圖3為例L2快取記憶體_格式的方塊圖。 資料卜㈣㈣轉送紋理 圖5為記憶庫攪和操作的實施例。 圖6為具有32 ΒΡΕ之解;I：斤辩的时：p田次丄丨 面積。 解析度的、、文理_貝料之4x8佔據 憶庫授和操作之後鄰近快取線中同樣編號記 小。圖8為記憶錢和操作之前錢之後轉面積之大 示用於執行記憶庫攪和操 u 之方法的實施例流程圖。 夕^丨思庫娅才里 户夕^、二緣不用於執行記憶庫擾和操作以減少記产廑綠 才里之方法的另―實施例之流糊。 庫碰 【主要元件符號說明】 100 :電腦系統 102 104 106 108

CPU 系統記憶體 紋理資料 糸統介面 22 200819987 S3U06-0027I00-TW 24578twf.doc/e 110 ··圖形處理系統 112 ··前端處理器 114 :紋理快取系統 118 ··紋理過濾器 120 :圖框緩衝器 130 ··顯示元件 210 ··記憶庫攪和模組 220 : L2快取記憶體 Γ 230 : L2快取記憶體 310 : L2快取記憶體 320 :快取線 330 ··奇數區塊 340 :偶數區塊 350 :記憶庫 410 :外部記憶體 412 ··紋理資料 414 ··記憶庫攪和模組 I 416 :快取線 418 : L2快取記憶體/快取記憶體 420 :記憶庫 510 :記憶庫 810 :佔據面積 820 :佔據面積 830 :佔據面積 A :距離 23

Claims (1)

1. 200819987 S3U06-0027I00-TW 24578twf.doc/e 十、申請專利範圍： 1·-種減少2級（L2)快取記憶體内之記憶庫碰撞的 方法，其包含： 自用以儲存用於-圖形處理單元内之紋理過渡操作 的紋理資料的一外部記憶體接收紋理資料； 將所述紋理資料分為複數個記憶庫； 對所述記憶庫執行記憶庫攪和操作；以及 將所述紋理資料之所述記憶庫 記憶體。 Ο ϋ 寫入至所述L2快取 所狀將所述紋 將所述紋理資料組織成具有對應索引的連續記憶 庫’其中所34記憶庫儲存在至少_快取財；以及 將所述記憶庫組織成快取線。 3.如申請專利範圍第2項所述之方法，其中所述快取 =自之大小&腿位元’且其中所述記憶庫之大小為 128位兀，以致每快取線存在八個記憶庫。 =申請專郷㈣丨項所述之妓，其中將所述紋 理貧料分域數個記解以及將所述紋 ，寫入至所述L2快取記憶體的步驟是在逐記 +憶庫斤；;= 上執行。 ▲ 5.如帽專利範圍第丨項所述之方法，其中執行所述 =憶雜和包含錄映射位於交替快取線巾的所述記憶 24 200819987 S3U06-0027I00-TW 24578twf.doc/e 6·如申請專利範圍第5項所述之方法，其中執4亍戶斤4 記憶庫攪和更包含將位於鄰近快取線中具有相同索引的記 憶庫以彼此成45度角而置放。 7·如申請專利範圍第5項所述之方法，其中重新映射 包含： 將記憶庫〇與記憶庫4調換； 將記憶庫1與記憶庫5調換；

   將記憶庫2與記憶庫6調換；以及 將記憶庫3與記憶庫7調換。 8·如申請專利範圍第7項所述之方法，其中重新映射 更包含： 分析待重新映射之所述記憶庫以確定新記憶庫碰撞 是否將由於重新映射所述記憶庫而出現；以及 利用不同之記憶庫攪和模式，以避免新記憶庫碰撞。 9· 一種處理圖形的電腦系統，其包含： 一外部記憶體，用以儲存用於一圖形處理單元内之 紋理過濾操作的紋理資料； f、、、°己丨思庫攪和模組，用以自所述外部記憶體接收紋 所姐理㈣分為複數個記憶庫，且執行記憶 見*作以4新映射所述紋理資料的所述記憶庫；以 及 25 200819987 S3U06-0027I00-TW 24578twf.doc/e 10·如申請專利範圍第9項所述之電腦系統，其中所述 紋理資料被分為多個記憶庫，其中所述記憶庫儲存在至少 一快取線中。 11·如申請專利範圍第1〇項所述之電腦系統，其中一 或多個快取線各自之大小為1024位元。 12·如申請專利範圍第1〇項所述之電腦系統，其中所 a u 述ΰ己丨思庫之大小為128位元，使每一快取線包含八個記憶 庫。 13·如申晴專利範圍第9項所述之電腦系統，其中所述 。己k庫攪和模組更用以對交替快取線内之記憶庫執行所述 記憶庫攪和操作。 14·如申請專利範圍第9項所述之電腦系統，其中所述 記憶庫攪和模組用以僅在當自所述L2快取記憶體提取紋 理資料出現纪憶庫碰撞時，執行所述記憶庫攪和操作。 ^ I5·如申请專利範圍第9項所述之電腦系統，其中所述 冗憶庫攪和模朗卩在自外部記憶體接收所述紋理資 後執行所述記憶庫攪和操作。 、 “ 16.如申睛專利範圍第9項所述m统，其中 =憶庫紗模組根據—映_職行所述記憶 作，所述映射機制包含·· 诛 將記憶庫0與記憶庫4調換； 將圮憶庫1與記憶庫5調換； 將記憶庫2與記憶庫6調換；以及 將記憶庫3與記憶庫7調換。 26 24578twf.doc/e 200819987 i>JUUD-uu27I00-TW π.如申請專職圍第16韻狀電腦 述記憶和模組可用以分析待執行之所述帥雜中所 出現，且其中所述記憶庫授和 憶庫攪和模式以避免新的記憶庫碰撞。 己 、18.-種減少2級（L2)快取記憶體内之記憶庫碰撞的 方法’其包含：

   自所述L2快取記憶體提取紋理資料，其中所述紋 理資料用於一圖形處理單元内的紋理過渡； ， 確定在提取所述紋理資料時是否已出現記憶庫碰 才里，其中所述紋理資料分為位於所述L2快取記憶體内 之至少一快取線中的複數個記憶庫；以及 若出現所述記憶庫碰撞，則對所述記憶庫執行記憶 庫攪和操作。 19·如申請專利範圍第18項所述之方法，其中執行所 述記憶庫攪和包含根據交替快取線重新映射涉及所述記憶 庫碰撞的所述記憶庫。 20·如申請專利範圍第19項所述之方法，其中所述重 新映射包含： 將記憶庫〇與記憶庫4調換； 將記憶庫1與記憶庫5調換； 將記憶庫2與記憶庫6調換；以及 將記憶庫3與記憶庫7調換。 21·如申請專利範圍第20項所述之方法，其中所述重 27 200819987 i>juuo-uu27I00-TW 24578twf.do〇/e 新映射更包含： 分析待重新映射之所述記憶庫以確定新記憶庫碰撞 是否將由於重新映射所述記憶庫而出現，·以及 利用不同之記憶庫攪和模式以避免新的記憶庫碰 撞。 u 22·如申請專利範圍第18項所述之方法，其中所述紋 理資料分為多個記憶庫，其中所述記憶庫儲存在至少一快 取線中，其中： ' 所述快取線各自之大小為1024位元；且 所述ό己彳思庫之大小為128位元以致每快取線存在八 個記憶庫。 23·如申請專利範圍第18項所述之方法，其中所述紋 理資料在逐記憶庫的基礎上被分為複數個記憶庫。 28