高性能GPU模拟器的实现

摘要

基于图形处理器(GPU)由固定功能管线与可编程流处理器单元构成的特点,设计了一种半周期精确的模拟器实现方法,并结合一种GPU结构进行了GPU模拟器的实现.GPU模拟器支持OpenGL 2.0 API,在实现了固定功能管线的基础上,支持统一着色器渲染架构.模拟器对GPU结构进行半周期精确模拟.固定功能管线部分实现为完全周期精确模拟,可以进行3D图形算法的正确性验证以及性能评估.对可编程流处理器单元进行指令级功能模拟,在固定功能管线部分的配合下,可以快速轻量地对整个GPU结构进行结构与功能的验证.文章使用模拟器运行了glmark2测试集,并且根据测试结果对GPU结构进行3 D图形算法正确性验证与性能评估,结果表明基于本文设计方法的GPU模拟器可以快速轻量地实现3 D图形算法正确性验证与性能分析.