[发明专利]一种基于SystemC的GPU命令处理器单元硬件TLM微结构

说明书

本发明涉及计算机硬件建模技术领域，尤其涉及一种基于SystemC的GPU命令处理器单元硬件TLM微结构设计。该基于SystemC的GPU命令处理器单元硬件TLM微结构包括：Graph Cmd Fifo Model、Read Graph Command Model、OpenGL Command Process Model和Command DMA Process Model。本发明实现了基于SystemC的GPU命令处理器单元硬件TLM微结构设计，解决了GPU命令处理器单元RTL仿真结果模型比对的问题，解决了基于GPU命令处理器单元功能验证的问题，并且加快了仿真的速度。

技术领域

本发明涉及计算机硬件建模技术领域，尤其涉及一种基于SystemC的GPU命令处理器单元硬件TLM微结构。

背景技术

随着图形化应用的不断增加，早期单靠CPU进行图形绘制的解决方案已经难以满足成绩和技术增长的图形处理需求，图形处理器（Graphic Processing Unit，GPU）应运而生。从1999年Nvidia发布第一款GPU产品至今，GPU技术的发展主要经历了固定功能流水线阶段、分离染色器架构阶段、统一染色器架构阶段，其图形处理能力不断提升，应用领域也从最初的图形绘制逐步扩展到通用计算领域。GPU流水线高速、并行的特征和灵活的可编程能力，为图形处理和通用并行计算提供了良好的运行平台。

GPU芯片研制硬件逻辑规模巨大，复杂程度越来越高，需要在更高的抽象层次上对设计进行描述，以便能进行更高速度的仿真、软/硬件协同仿真和体系架构的探索。当设计被表达为系统级模型时，选用不同的算法对设计进行多次尝试是很容易做到的，换用不同的结构进行试验也能很快的完成；倘若使用寄存器传输级或门级模型来表达设计，规模通常相当大，若要试探不同的设计结构或者做一些改动，即使不是太困难，也相当费时费力。

SystemC作为一种语言推动其开发和标准化的关键因素是可以进行系统级设计，并且可以描述硬件的架构和软件的算法，支持验证和IP的交流。在系统级上使用SystemC作为软件和硬件的分割权衡比其他语言容易的多，并且进行仿真比使用多种语言进行仿真要快速的多。因此采用基于SystemC来设计和描述单元的微结构能够建立一个完全标准的仿真环境，在高抽象层次上直接建模。

发明内容

基于背景技术中存在的问题，本发明提供的一种基于SystemC的GPU命令处理器单元硬件TLM微结构，能够解决RTL仿真GPU命令处理器单元数据精确比对的问题，能够提前RTL对GPU命令处理器单元的硬件微结构在TLM模型上进行功能验证的问题。

本发明的技术解决方案是：

本发明提出一种基于SystemC的GPU命令处理器单元硬件TLM微结构，包括GraphCmd Fifo Model、Read Graph Command Model、OpenGL Command Process Model和CommandDMA Process Model；

所述Graph Cmd Fifo Model、Read Graph Command Model、OpenGL CommandProcess Model和Command DMA Process Model通过事务级接口依次连接。

优选的，所述Graph Cmd Fifo Model用于接收OpenGL命令；

所述Read Graph Command Model用于持续读取Graph Cmd Fifo中的数据，接收到有效CMD命令时触发OpenGL Command Process Model的执行；

所述OpenGL Command Process Model用于根据CMD命令包的包头来执行不同的操作处理，通过包头判断，在加载外部染色器程序命令、NewList命令或CallList命令时，触发Command DMA Process Model的执行；