[发明专利]计算机系统、图形处理单元及其图形处理方法

说明书

本发明提供一种计算机系统、图形处理单元及其图形处理方法。该图形处理单元，包括：命令流解析器，其包括性能分析单元，用以统计该图形处理单元的性能统计数据以决定该图形处理单元的渲染模式，其中渲染模式包括第一渲染模式及第二渲染模式，用以执行绘图渲染管线以进行图形处理；其中命令流解析器在图形处理单元操作在第一渲染模式时，通过该性能分析单元，计算出特定应用程序连续多个帧的绘制时间及绘制物体数量，根据计算出的该等帧的绘制时间及绘制物体数量，决定是否使图形处理单元的操作切换至第二渲染模式；当判断计算出的该等帧的绘制时间及绘制物体数量均小于其对应阈值时，命令流解析器致使图形处理单元操作在第二渲染模式。

技术领域

本发明涉及图形处理单元，特别涉及可弹性切换不同渲染模式以降低功耗的一种计算机系统、图形处理单元及其图形处理方法。

背景技术

图形处理单元(GPU)是一个相当重要的运算元件。一般而言，图形处理单元的功耗很高，因此需要尽量降低其功耗，以延长电子装置的使用时间。目前的图形处理单元中所采用的命令流解析器只会采用单一渲染模式，使得绘图渲染管线中各个处理级(stage)需要逐一渲染每个图元(primitive)。对于某些像素暂存数据，例如：颜色/深度/模板数据等，当图形处理芯片上内建的缓冲器或快取存储器的空间不足以存储这些像素暂存数据时，这些像素暂存数据将需要被写入存储器，之后在渲染后续图元时再读回以进行混合/深度测试/模板测试等后续的绘图渲染管线操作。然而，如果被写入存储器中的这些像素暂存数据最终会被惕除，这些写入/读取操作可能只是浪费存储器存取资源，因而导致高功耗并消耗额外成本。

此外，由于后续图元的渲染结果可能受到当前图元的影响，因此在具有传统命令流解析器的图形处理单元中，绘图渲染管线中各个处理级一次只能处理单一图元，导致图形处理效能不佳。因此，本发明提出一种可支持高性能要求并降低功耗的图形处理单元及其相关图形处理方法，用以解决以上缺点。

发明内容

本发明提供一种图形处理单元，包括：一命令流解析器，其包括一性能分析单元，用以统计该图形处理单元的性能统计数据以决定该图形处理单元的一渲染模式，其中该渲染模式包括一第一渲染模式以及一第二渲染模式，用以执行一绘图渲染管线以进行图形处理；其中该命令流解析器在该图形处理单元操作在该第一渲染模式时，通过该性能分析单元，计算出一特定应用程序连续多个帧的一绘制时间以及一绘制物体数量，根据计算出的该等帧的该绘制时间以及该绘制物体数量，决定是否使该图形处理单元的操作切换至该第二渲染模式；当判断计算出的该等帧的该绘制时间以及该绘制物体数量均小于其对应阈值时，该命令流解析器致使该图形处理单元的操作从该第一渲染模式切换至该第二渲染模式。

本发明还提供一种图形处理方法，用于一图形处理单元，其中该图形处理单元包括具有一性能分析单元的一命令流解析器且该图形处理单元包括一第一渲染模式以及一第二渲染模式，用以执行一绘图渲染管线以进行图形处理，该方法包括：操作该图形处理单元在该第一渲染模式；通过该性能分析单元，计算出一特定应用程序连续多个帧的一绘制时间以及一绘制物体数量；以及根据计算出的该等帧的该绘制时间以及该绘制物体数量，决定是否使该图形处理单元的操作切换至该第二渲染模式；其中当判断计算出的该等帧的该绘制时间以及该绘制物体数量均小于其对应阈值时，致使该图形处理单元的操作从该第一渲染模式切换至该第二渲染模式。

本发明还提供一种计算机系统，包括：一中央处理器，用以执行一显示驱动程序；以及一图形处理单元，用以以一第一渲染模式或一第二渲染模式执行一绘图渲染管线以进行图形处理，其至少包括：一命令流解析器，包括一性能分析单元，用以统计图形处理单元的性能统计数据以决定该图形处理单元的一渲染模式；其中该命令流解析器在该图形处理单元操作在该第一渲染模式时，通过该性能分析单元，计算出一特定应用程序连续多个帧的一绘制时间以及一绘制物体数量，根据计算出的该等帧的该绘制时间以及该绘制物体数量，决定是否使该图形处理单元的操作切换至该第二渲染模式；当判断计算出的该等帧的该绘制时间以及该绘制物体数量均小于其对应阈值时，该命令流解析器致使该图形处理单元的操作从该第一渲染模式切换至该第二渲染模式。

附图说明