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题名高性能GPU模拟器的实现
被引量：7
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作者
张立志
赵士彭
赵皓宇
苏孟豪
刘苏
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机构
计算机体系结构国家重点实验室(中国科学院计算技术研究所)
中国科学院计算技术研究所
中国科学院大学
中国科学技术大学计算机科学与技术学院
龙芯中科技术有限公司
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出处
《高技术通讯》
EI
CAS
北大核心
2020年第6期553-560,共8页
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基金
国家自然科学基金(61521092,61432016)
中国科学院重点部署(ZDRW-XH-2017-1)资助项目。
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文摘
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3D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3D图形算法正确性验证与性能分析。
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关键词
图形处理器(GPU)
模拟器
半周期精确
glmark2
逆序流水
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Keywords
graphics processing unit(GPU)
simulator
half-cycle accurate
glmark2
reverse pipeline
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分类号
TP3
[自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
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题名GPU-Hi:GPU RTL平台实现及效率分析
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作者
张立志
赵士彭
章隆兵
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机构
计算机体系结构国家重点实验室(中国科学院计算技术研究所)
中国科学院计算技术研究所
中国科学院大学
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出处
《高技术通讯》
CAS
2022年第5期484-492,共9页
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基金
国家自然科学基金(61521092)
中国科学院重点部署项目(ZDRW-XH-2017-1)资助。
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文摘
实现了寄存器传输级(RTL)图形处理器(GPU)研究平台——GPU-Hi。GPU-Hi支持OpenGL 2.0 API,支持统一着色器渲染架构,使用专用集成电路(ASIC)完成图形流水线的固定功能算法,使用单指令多线程(SIMT)架构流处理器完成图形流水线的可编程着色器模块。在使用28 nm工艺的情况下,该平台的物理设计面积为7.9μm^(2)。使用glmark2的测试集作为性能测试程序,完成了该平台的功能正确性验证,同时使用该测试集研究了3D图形应用的计算特性,并进行了GPU微结构级的性能分析。测试结果表明,图形应用的光栅化任务与像素着色任务不随图形应用分辨率等比例增大;同时GPU硬件的光栅化模块性能受着色程序处理能力与显存访问能力的影响。本平台的实现对GPU RTL平台的研究发展有重要的借鉴价值,本文中得到的结论对GPU性能优化具有重要参考意义,有力支持了GPU硬件研究的发展。
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关键词
图形处理器(GPU)
性能分析
glmark2
流处理器集群
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Keywords
graphics processing unit(GPU)
performance analysis
glmark2
stream processors cluster
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分类号
TP391.41
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TP332
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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