[发明专利]将指令绑定到图形处理单元的系统和方法

说明书

一种用于将指令绑定到图形处理单元(GPU)的系统和方法，包括配置成接收无绑定编译的指令并在运行时解释无绑定编译的指令以标识所需的转换的GPU。GPU基于无绑定编译指令和所需的转换生成转换信息，并根据转换信息转换无绑定编译指令以生成绑定格式指令。然后，GPU可以执行绑定格式指令。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年6月13日提交的序列号为62/684，680的美国临时专利申请的优先权和权益，该美国临时专利申请的标题为“将无绑定着色器程序绑定到运行时指定的图形流水线配置和对象的高效接口和传输机制”，其全部内容通过引用明确结合于此。

技术领域

根据本公开的实施例的一个或多个方面涉及图形处理单元(GPU)。

背景技术

GPU执行包括可编程级和固定功能级的各种操作。在现代GPU中，可编程操作在能够为不同的操作运行各种着色器(例如，程序)的共享的、灵活的可编程引擎(ProgrammableEngine，PE)中执行。着色器由外部应用利用GPU进行编程。例如，一些着色器处理图元/顶点(三角形、直线、点等)、并且其他着色器处理像素(或子像素样本等)、并且又一些其他着色器处理计算应用(诸如作为实时游戏引擎的一部分的物理问题)。

着色器(程序)从高级编程语言(例如，类似于C语言)被编译成目标是在PE上操作的指令集体系结构(Instruction Set Architecture，ISA)。通过使用各种应用程序接口(Application Program Interface，API)，使用高级编程语言的能力得到了促进。因此，应用程序员能够利用高级编程抽象来描述期望的功能。但是，编译是在不完全了解编译后的代码将稍后在其中运行的流水线配置的情况下执行的。由于编译是在将编译后的代码绑定到特定配置之前运行的，因此称为无绑定(bindless)。

无绑定代码没有针对GPU的流水线配置进行优化。在许多情况下，需要一种机制来执行程序和硬件配置协同工作所必需的格式转换和布局重排(例如，需要绑定代码)。例如，在某些情况下，一些系统可能会执行增量重新编译或链接阶段，以正确绑定目标代码，以便在GPU的特定流水线中使用。在许多情况下，过去用于执行这种绑定的技术是缓慢的和/或硬件密集型的。因此，需要一种基于流水线配置的绑定代码的新方法来提高整体渲染性能。

上述信息仅用于增强对本公开实施例背景的理解，因此可以包含不形成现有技术的信息。

发明内容

本公开的一些实施例提供了一种用于将指令绑定到图形处理单元(GPU)的系统和方法。在各种实施例中，系统可以在GPU接收无绑定编译的指令。可以在运行时解释无绑定编译的指令以标识所需的转换。可以生成基于无绑定编译的指令和所需的转换的转换信息。根据转换信息转换无绑定编译的指令以生成绑定格式指令，并且执行绑定格式指令。

在各种实施例中，系统在运行时解释无绑定编译的指令，以通过由WARP定序器识别无绑定编译的指令何时应该被转换成对应于API指定的GPU硬件配置，来标识所需的转换。

在各种实施例中，WARP定序器包括具有被配置为解释所述无绑定编译的指令并生成所述转换信息的指令流水线顶部的指令流水线。

在各种实施例中，根据所述转换信息转换无绑定编译指令以生成绑定格式指令包括：在处理引擎处接收无绑定编译的指令和转换信息；和使用处理引擎的格式转换单元，使用无绑定编译的指令和转换信息生成绑定格式指令。

在各种实施例中，格式转换单元与所述处理引擎的整数单元或浮点单元中的至少一个并行操作。

在各种实施例中，转换信息包括渲染目标格式、渲染目标布局或纹理格式中的至少一个。

在各种实施例中，系统还向加载存储单元(load store unit,LSU)提供无绑定编译的指令和转换信息，并将着色器输出布局映射到缓冲器布局。