[发明专利]一种基于GPU芯片的主机接口装置及建模方法

说明书

本发明涉及计算机硬件建模技术领域，本发明实施例提供了一种基于GPU芯片的主机接口装置及建模方法，建模方法包括：根据统一建模语言UML和事务级建模TLM方法，对所述GPU芯片的主机接口装置进行事务级建模。另外，所述主机接口装置包括PCIe接口单元、DMA控制单元和命令解析单元。实现了快速评估大规模硬件系统的架构，适用于集成电路早期的系统级架构设计开发。

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GPU芯片的主机接口装置及建模方法。

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。

对于类似于GPU这样的超大规模集成电路芯片的软/硬件架构、设计，如何完成从传统的规格说明书文档到硬件RTL电路实现的跨越，成为工程实践过程中一个重要的、急待解决的问题。

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UML的面向GPU芯片主机接口装置硬件的视图模型，能够解决在集成电路系统架构阶段快速描述功能、结构的问题。

第一发明，本发明实施例提供了一种基于GPU芯片的主机接口装置的建模方法，包括：根据统一建模语言UML和事务级建模TLM方法，对GPU芯片的主机接口装置进行事务级建模。

第二发明，本发明实施例提供了一种基于图形处理单元GPU芯片的主机接口装置，主机接口装置包括PCIe接口单元1、DMA控制单元2和命令解析单元3，其中：

PCIe接口单元1，实现GPU芯片与主机内存之间的数据交换串行通道，完成主机对GPU寄存器的配置，及主机内存与GPU之间的图形绘制指令、图形数据交换；

DMA控制单元2，实现PCIe接口单元1后端DMA通道功能，完成主机内存与GPU之间的DMA数据搬运操作；

命令解析单元3，实现命令处理器功能，对来自主机的OpenGL命令进行解析并分类为图形绘制命令、图形功能命令和图形寄存器资源访问命令，并将这三类命令及数据发送给图形管线装置装置进行图形绘制。

可选的，PCIe接口单元1，包括host2PcieCfgExport端口，该端口与Host 的host2PcieCfgPort端口进行相连，端口之间通过PcieCfgIf接口进行通信；

PCIe接口单元1，包括pcie2HostMemPort端口，该端口与Host的pcie2HostMemExport端口进行相连，端口之间通过Pcie2HostIf接口进行通信；

PCIe接口单元1，包括dcArchRegPort端口，该端口与DCU的 dcArchRegExport端口进行相连，端口之间通过PcieBackendRegIf接口进行通信；

PCIe接口单元1，包括rou2PcieIntExport端口、spmu2PcieIntExport端口、jsu2PcieIntExport端口、geu2PcieIntExport端口，上述端口分别依次与图形管线装置的rou2PcieIntPort端口、spmu2PcieIntPort端口、jsu2PcieIntPort端口、 geu2PcieIntPort端口相连，上述端口之间统一通过PcieBackendIntIf接口进行通信；