移动GPU中模型视图变换单元的可重构设计

摘要

针对移动图形处理器,正确显示并渲染图像是一个重要的指标,尤其是在保证图像质量的基础上,如何在多个PE(processing element)阵列的结构上将图像变换时的矩阵计算并行化,并在低功耗和有限带宽的情况下实现高效的图形渲染和高质量的图形效果是一项十分重要的工作.结合图形学中的3 D仿射变换的基本概念和过程,并根据PE阵列结构的算法映射特点,提出一种可重构模型视图变换单元的并行化设计方案.该方案使用32个PE对平移、缩放、旋转操作的矩阵运算进行并行处理,并在FPGA(field programmable gate array)开发板上完成了原型验证.FPGA平台的输出结果和Linux平台的输出结果对比表明,可重构电路可以正确实现预期的图形变换效果.这种设计方案更具有灵活性且可以实时适应计算任务要求的变化,其电路工作频率可达183.23 MHz.