[发明专利]图形处理单元可编程着色器的纹元数据结构和其操作方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年9月11日由Everitt等人所提交的序列号为13/609,698的、标题为“TEXTEL DATA STRUCTURE FOR GRAPHICS PROCESSING UNIT PROGRAMMABLE SHADER AND METHOD OF OPERATION THEREOF”的美国申请的优先权，在先申请与本申请共同受让，并在本文通过援引的方式加以合并。

技术领域

本申请总地涉及计算机图形，并且，更具体地，涉及用于图形处理单元（GPU）的数据结构。

背景技术

许多计算机图形图像是通过将光与给定视角的三维场景的交互数学地建模来创建的。该处理称为“渲染”，生成该给定视角的该场景的二维图像，并类似于对真实世界场景进行拍照。

随着对于计算机图形、具体来讲对于实时计算机图形的需求的增加，适用于加速渲染过程的具有图形处理子系统的计算机系统已广泛使用。在这些计算机系统中，渲染过程在计算机的通用中央处理单元（CPU）和图形处理子系统之间被分开。典型地，CPU实施高级操作，诸如在给定场景中确定对象的位置、运动和碰撞。从这些高级操作中，CPU生成限定图像或期望渲染图像的渲染命令和数据的集合。例如，渲染命令和数据可限定场景几何、光照、着色、纹理、运动和/或用于场景的相机参数。图形处理子系统依据渲染命令和数据的集合创建一个或多个经渲染图像。

场景几何典型地由诸如点、线、多边形（例如三角形和四边形）的几何基元和由一个或多个二维或三维顶点所限定的曲面所表示。每个顶点可具有附加的标量或矢量属性，用来确定诸如顶点和其相关联的几何基元的动画、颜色、透明度、光照和着色的质量。

许多图形处理子系统是通过应用编程接口（API）高度可编程的，使能复杂的光照和着色算法的实现方案和其他方面。为开拓该可编程性，应用可包括一个或多个图形处理子系统程序，其可随着主程序由CPU的执行由图形处理子系统并行执行。虽然不仅限制于实现着色和光照算法，这些图形处理子系统程序通常称为“着色程序”、“可编程着色器”或简称“着色器”。

发明内容

一个方面提供图形处理子系统。在一个实施例中，子系统包括：（1）存储器，配置为包含纹元数据结构，根据该结构，与特定复合纹元相对应的多个基元纹元包含在存储器的单个页中，以及（2）图形处理单元，配置为经由数据总线与存储器进行通信，并执行着色器以获取包含在单个页中的多个基元纹元来生成特定复合纹元。

在另一个实施例中，子系统包括：（1）存储器，配置为包含纹元数据结构，根据该结构，与特定复合纹元相对应的多个基元纹元包含在存储器的单个页中，以及（2）图形处理单元，配置为经由数据总线与存储器进行通信并包括多个流多处理器，流多处理器中的至少一个配置为执行着色器。在一个实施例中，着色器配置为：（2a）发起多个基元纹元的获取，该发起包括单个地址转译，以及（2b）采用多个基元纹元以渲染特定复合纹元。

另一方面提供着色的方法。在一个实施例中，方法包括：（1）初始化着色器以实施针对特定复合纹元的着色操作，（2）发起多个基元纹元的获取，该发起产生与包含多个基元纹元的单个页相对应的地址转译，（3）从单个页获取多个基元纹元，以及（4）采用多个基元纹元以实施着色操作。

附图说明

现在将结合附图对接下来采取的描述进行参考，其中：

图1是其中可实现本发明的一个或多个方面的计算系统的一个实施例的框图；

图2是存在于图1的GPU内的可编程图形管线的一个实施例的框图；

图3是图2的图形管线的几何着色引擎的一个实施例的框图；

图4是图1的片上GPU存储器的一部分的一个实施例的框图；以及

图5是着色的方法的一个实施例的流程图。

具体实施方式

本文应理解的是，在实行其着色算法中，可编程着色器通常从虚拟存储器空间读取或“获取”多个基元纹元元素或“纹元”以创建一个或多个复合纹元。