[发明专利]具有可配置高速缓存器的图形系统

说明书

技术领域

本发明大体来说涉及电路，且更具体来说涉及图形系统。

背景技术

图形系统广泛用于渲染2维(2-D)及3维(3-D)图像以用于各种应用，例如 视频游戏、制图、计算机辅助设计(CAD)、仿真及显像工具、成像等。3-D图像可 仿造有表面，且每一表面可近似为多边形(通常为三角形)。用于表示3-D图像的三 角形的数目取决于表面的复杂度以及所需的图像解析度且可以相当大，例如数百万 个。每一三角形均由三个顶点界定，且每一顶点均与诸如空间坐标、色彩值及纹理坐 标等各种属性相关联。每一属性可具有多达四个分量。例如，空间坐标通常由水平与 垂直坐标(x与y)及深度(z)给出，色彩值通常由红、绿及蓝(r、g、b)给出，且 纹理坐标通常由水平及垂直坐标(u与v)给出。

图形系统中的图形处理器可执行渲染2-D或3-D图像的各种图形操作。所述图 像由许多三角形组成，且每一三角形均由若干图片元素(像素)组成。图形处理器通 过确定每一三角形内的每一像素的分量值来渲染所述三角形。所述图形操作可包含光 栅化、模板及深度测试、纹理映射、着色等。由于所述图形处理器对像素数据(其可 以是任何与像素相关联的数据)执行各种图形操作，所以迅速存取像素数据的能力可 对性能产生较大影响。

发明内容

本文中描述具有可配置高速缓存器且具有良好性能的图形系统。一种图形系统包 含图形处理器及高速缓冲存储器系统。所述图形处理器包含执行各种图形操作以渲染 图形图像的处理单元。所述高速缓冲存储器系统可包含完全可配置高速缓存器、部分 可配置高速缓存器或可配置高速缓存器与专用高速缓存器的组合。如果一种高速缓存 器可指派给可指派有高速缓存器的处理单元中的任何一者，则所述高速缓存器是完全 可配置的。如果一种高速缓存器可指派给所述处理单元的一个子组中的任何处理单 元，则所述高速缓存器是部分可配置的。如果一种高速缓存器指派给专用处理单元， 则所述高速缓存器是专用的。所述高速缓存器是可存储用于所述处理单元的数据(例 如，像素数据及/或指令)的快速存储器。

所述高速缓冲存储器系统可进一步包含控制单元、纵横杆及仲裁器。所述控制单 元可确定处理单元对存储器的利用率并基于存储器利用率向处理单元指派可配置高 速缓存器。所述可配置高速缓存器可经指派以实现对这些高速缓存器的良好利用率且 避免图形处理器内任何点处的存储器存取瓶颈。所述纵横杆将处理单元耦合到其指派 的高速缓存器。所述仲裁器促进高速缓存器与主存储器之间的数据交换。

下文将更详细地描述本发明的各方面及实施例。

附图说明

结合图式阅读下文所述的详细说明，人们将更易明了本发明的特征及性质，在所 有图示中相同的参考字符对应地进行标识。

图1显示具有专用高速缓存器的图形系统。

图2显示具有完全可配置高速缓存器的图形系统。

图3显示图2中的图形系统中的纵横杆。

图4显示处理单元的高速缓存器及状态机。

图5显示具有可配置高速缓存器及专用高速缓存器的图形系统。

图6显示操作具有可配置高速缓存器的图形系统的过程。

图7显示无线通信系统中的无线装置。

具体实施方式

本文所用词“例示性”是指“充当实例、示例或例证”。在本文中，称作为“例 示性”的任何实施例或设计均未必应视为比其它实施例或设计更优选或有利。

图1显示具有专用高速缓存器的图形系统100的方块图。图形系统100包含图形 处理器110及高速缓冲存储器系统130。图形处理器110包含布置成管线且用于渲染 2-D及3-D图像的各种处理单元。命令引擎120a接收指定待执行的图形操作的传入 命令并将所述命令解码。三角形位置及z设置引擎120b计算用于随后的光栅化过程 的必要参数。例如，引擎120b可计算每一三角形的三个边的线性方程式的系数、深 度(z)斜率的系数等。光栅化引擎120c将每一三角形或线分解成若干像素并为每一 像素产生一个屏幕坐标。