[发明专利]具有混合精度指令执行的可编程串流处理器

说明书

技术领域

本发明涉及图形处理，且更特定来说，涉及图形处理器架构。

背景技术

图形装置广泛用于渲染用于例如视频游戏、图形程序、计算机辅助设计(CAD)应用程序、模拟及视觉化工具、成像及其类似者等各种应用的二维(2-D)及三维(3-D)图像。图形装置可执行各种图形操作以渲染图像。所述图形操作可包括光栅化、模板及深度测试、纹理映射、着色(shading)及其类似者。3-D图像可用若干表面来建模，且可用多边形(例如，三角形)来近似每一表面。为渲染目的而用于表示3-D图像的三角形的数目视所述表面的复杂性以及所述图像的所要分辨率而定。

每一三角形可由三个顶点来界定，且每一顶点与各种属性(例如，空间坐标、色值及纹理坐标)相关联。当图形装置在渲染过程期间使用顶点处理器时，所述顶点处理器可处理所述各个三角形的顶点。每一三角形还由图片元素(像素)构成。当所述图形装置还(或单独地)在渲染过程期间使用像素处理器时，所述像素处理器通过确定每一三角形内的每一像素的分量的值来渲染所述三角形。

在许多情况下，图形装置可利用着色器处理器来执行某些图形操作，例如着色。着色为涉及照明及阴影的高复杂的图形操作。当执行渲染时，所述着色器处理器可能需要执行多种不同指令，且通常包括一个或一个以上执行单元以辅助这些指令的执行。举例来说，所述着色器处理器可包括算术逻辑单元(ALU)和/或初等函数单元(EFU)作为执行单元。常常，这些执行单元能够使用全数据精度电路来执行指令。然而，此电路可常常要求更多功率，且所述执行单元可占据由所述图形装置所使用的着色器处理器集成电路内的更多物理空间。

发明内容

大体上，本发明涉及图形装置的可编程串流处理器，所述可编程串流处理器能够使用不同执行单元来执行混合精度(例如，全精度、半精度)指令。举例来说，所述可编程处理器可包括一个或一个以上全精度执行单元以及一个或一个以上半精度执行单元。在接收到二进制指令及对所述指令的执行的数据精度的指示后，所述处理器即能够选择适当执行单元以用于在所指示的数据精度下执行接收到的指令。所述处理器可包含用于移动图形应用程序的基于指令的适应性串流处理器。

通过此做法，所述处理器可避免使用一个执行单元来执行具有各种不同数据精度的指令。结果，可减少或消除不必要的精度提升。另外，应用程序程序员在编写应用程序代码时可具有增大的灵活性。应用程序程序员可为不同应用程序指令指定不同数据精度级别，所述不同数据精度级别接着经编译成由所述处理器处理的一个或一个以上二进制指令。

在一个方面中，本发明是针对一种方法，其包括接收供在可编程串流处理器内执行的图形指令；接收对所述图形指令的执行的数据精度的指示；以及接收转换指令，所述转换指令在由所述处理器执行时将与所述图形指令相关联的图形数据转换到所指示的数据精度，其中所述转换指令不同于所述图形指令。所述方法进一步包括基于所述所指示的数据精度来选择所述处理器内的多个执行单元中的一者，以及使用所述选定执行单元以使用与所述图形指令相关联的图形数据来在所述所指示的数据精度下执行所述图形指令。

在一个方面中，本发明是针对一种计算机可读媒体，其包括用于使可编程串流处理器进行以下操作的指令：接收供在所述处理器内执行的图形指令；接收对所述图形指令的执行的数据精度的指示；以及接收转换指令，所述转换指令在由所述处理器执行时将与所述图形指令相关联的图形数据转换到所指示的数据精度，其中所述转换指令不同于所述图形指令。所述计算机可读媒体进一步包括用于使所述处理器进行以下操作的指令：基于所述所指示的数据精度来选择所述处理器内的多个执行单元中的一者，以及使用所述选定执行单元以使用与所述图形指令相关联的图形数据来在所述所指示的数据精度下执行所述图形指令。

在一个方面中，本发明是针对一种可编程串流处理器，其包括一控制器及多个执行单元。所述控制器经配置以接收供执行的图形指令及接收对所述图形指令的执行的数据精度的指示。所述控制器还经配置以接收转换指令，所述转换指令在由所述处理器执行时将与所述图形指令相关联的图形数据转换到所指示数据精度，其中所述转换指令不同于所述图形指令。当可操作时，所述控制器基于所指示的数据精度来选择所述执行单元中的一者。所述控制器接着使所述选定执行单元使用与所述图形指令相关联的图形数据在所指示数据精度下执行所述图形指令。