TliE-based嵌入式圖形處理器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、21世紀(jì)以來，嵌入式設(shè)備和技術(shù)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，各類嵌入式設(shè)備對(duì)于嵌入式系統(tǒng)的圖形處理能力，尤其在處理速度、繪制效果、資源消耗等方面，提出了更高的要求，這極大地推動(dòng)了嵌入式圖形處理器(Graphic Processing Unit，GPU)的發(fā)展。
　　嵌入式系統(tǒng)帶寬資源有限，低功耗、低成本、高性能、高質(zhì)量的處理需求使得嵌入式GPU的設(shè)計(jì)有別于桌面GPU，需要在組成架構(gòu)、繪制流程、圖形算法、硬件設(shè)計(jì)、帶寬能耗等方面針對(duì)嵌入式系統(tǒng)要

2、求進(jìn)行優(yōu)化。其中，Tile-based繪制技術(shù)是應(yīng)用于嵌入式GPU的有效設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，也是本文的研究主要內(nèi)容。
　　與桌面GPU的繪制流水線相比，Tile-based繪制技術(shù)可以大幅降低圖形處理器對(duì)深度緩存的訪問帶寬。其最主要特征是將繪制屏幕劃分為多個(gè)小塊區(qū)域分別進(jìn)行場(chǎng)景繪制。足夠小的分塊使得其深度判定數(shù)據(jù)可以緩存于片上存儲(chǔ)單元，大大減少了深度判定算法中頻繁讀取片外存儲(chǔ)單元的次數(shù)，從而減小了嵌入式系統(tǒng)的帶寬、功耗，提高了系統(tǒng)性能。

3、
　　本文通過對(duì)Tile-based繪制技術(shù)的研究，設(shè)計(jì)了一款Tile-based嵌入式GPU。首先深入研究各類圖形學(xué)算法，對(duì)算法優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析比較，選擇適合Tile-based嵌入式GPU的三角形覆蓋測(cè)試、深度測(cè)試、光柵化等算法并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì);其次通過比較立即繪制模式和Tile-based渲染模式的異同，確定Tile-based繪制技術(shù)的組成架構(gòu)及繪制流程;隨后完成Tile-based嵌入式GPU各硬件模塊設(shè)計(jì);最后搭建仿真平臺(tái)