Upload
autumn-levine
View
41
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Pokročilé architektury počítačů (PAP_09.ppt). Karel Vlček , [email protected] katedra Informatiky, FEI VŠB Technická Univerzita Ostrava. Funkce TIGA. Programové vybavení TIGA ( Texas Instruments Graphics Architecture ) je zaměřeno na podporu grafických operací - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Pokročilé architektury počítačů (PAP_09.ppt)
Karel Vlček, [email protected] katedra Informatiky, FEIVŠB Technická Univerzita Ostrava
Karel Vlček Pokročilé architektury procesorů 2
Funkce TIGA
Programové vybavení TIGA (Texas Instruments Graphics Architecture) je zaměřeno na podporu grafických operací
Funkce TIGA se dělí na funkce jádra a rozšiřující funkce
Funkce jádra jsou vždy k dispozici (107 fcí) Rozšiřující funkce nejsou v základní verzi
dostupné (64 funkcí)
Karel Vlček Pokročilé architektury procesorů 3
Skupiny funkcí TIGA
Inicializační funkce Grafické atributy Paleta barev Kreslení grafiky Funkce poly-kreslení Řízení pole pixelů Textové funkce Grafický kursor
Grafické utility Správa paměti s
nástrojem Správa paměti s
ukazatelem Vstup/výstup dat Funkce rozšiřitelnosti Funkce správy
přerušení
Karel Vlček Pokročilé architektury procesorů 4
Funkce poly-kreslení
Funkce poly-kreslení potřebují více parametrů, ty jsou předávány pomocí vyrovnávacího registru
Hlavním přínosem je vykreslování objektů s více čarami (tzv. polyline)
Dalšími funkcemi jsou vyplňování polygonů vybranou výplní se vzorkem
Karel Vlček Pokročilé architektury procesorů 5
Grafické utility TIGA
Funkce grafických utilit poskytují různé grafické funkce a vrací hodnotu pixelu
Nastavení a čtení informace o prostředí, ve kterém se grafický objekt nachází, atd.
Další skupiny funkcí se týkají správy počítačového grafického subsystému
Funkce grafického kursoru slouží k nastavování a vracení atributů kursoru
Karel Vlček Pokročilé architektury procesorů 6
Funkce Trio64V+
Na adaptér TIGA navázala definice adaptéru Trio64V+, jehož přenosy obrazových dat jsou dvojího typu:
Přenáší se úplná informace o barvě pixelů, což je označováno jako přenos přes plochu
Přenáší se data z jedné vybrané plochy, což je označováno jako přenos napříč plochou
Karel Vlček Pokročilé architektury procesorů 7
Procesor toků Trio64V+
Procesor toků Trio64V+ vytváří obraz v paměti snímků ve 24-bitovém formátu ze tří zdrojů:
Z primárního toku (RGB nebo YUV) Ze sekundárního toku (má pružnější změnu
měřítka) z různých míst paměti RAM a hardwarového kursoru
Sekundární tok je vždy viditelný, což je výhodné při zobrazení textu přes video
Karel Vlček Pokročilé architektury procesorů 8
Intel i860
Procesor RISC, který podporuje 3D grafiku
FX a registry
Řadič
FP a registry
I-cache4kB
D-cache8kB
FP násobička
FPsčítačka
Grafickájednotka
Karel Vlček Pokročilé architektury procesorů 9
Intel i860 - instrukce
Procesor Intel i860 má 10 grafických instrukcí, FX, FP, a grafickou jednotku
Výkon je 33 MIPS a 13 MFLOPS 500 000 transformací souřadnic za sekundu 50 000 operací se 100 pixelovými
trojúhelníky za sekundu
Karel Vlček Pokročilé architektury procesorů 10
Intel i860 - organizace paměti obrazu
Za tím účelem byla zkonstruována VRAM (video RAM)
Pro dostatečně rychlou činnost paměti musí být přístup do paměti při obnovování obrazu při f = 60 Hz roven t = 12,7 ns
Výpočet: t = 1/(1280 x 1024 x 60) = 12,7 ns Řešení: čtyři nezávislé paměti s časovým
posunem a cirkulačním registrem
Karel Vlček Pokročilé architektury procesorů 11
Vývoj grafických adaptérů PC
Rok 1981 CGA (Color Graphic Adapter) Rok 1982 Hercules - monochromatický Rok 1984 EGA (Enhanced Graphic Adapter) Rok 1984 VGA (Video Graphic Adapter) Rok 1987 SVGA (Super Video Graphic
Adapter) Rok 1987 TIGA (Texas Instruments Graphic
Adapter)
Karel Vlček Pokročilé architektury procesorů 12
Druhá generace grafických procesorů
Obvodová podpora 3D grafiky: S3, Intel, 3D, nVIDIA, 3Dfx, ATI a Fujitsu Savage3D (1998) Savage4 (1999) Intel750 (1991) Intel740 (1998) multimediální funkce Intel 752 (1999) multimediální funkce
Karel Vlček Pokročilé architektury procesorů 13
Hlavní bloky 3D stroje
Stroj na počítání trojúhelníků (Setup Engine) Skenovací konvertor Texturovací řetězec Kalkulátor barev
Karel Vlček Pokročilé architektury procesorů 14
Hlavní operace 3D stroje
Mapování textur Bilineární MIP (multus in parvo) Gouraudovo stínování Alfa míchání Ořezávání Antialiasing Mlha
Karel Vlček Pokročilé architektury procesorů 15
Intel740, Intel752
Intel740 - hardwarová podpora vykreslování trojúhelníků: 1,1 M trojúhelníků/s
Intel752 - další zdokonalení, např. podpora anizortopní filtrace, vějíř trojúhelníků, popis pixelů 18 bitů, komprese textur
Intel752 - multimediální operace
Karel Vlček Pokročilé architektury procesorů 16
Permedia
Princip architektury firmy 3D využívá hluboké zřetězení (hyperpipelining)
Grafické akcelerátory: GLINT (1995) Delta (1995) Permedia (1996)
Je definován protokol předávání zpráv
Karel Vlček Pokročilé architektury procesorů 17
Uspořádání řetězce Permedia
Rastizér OříznutíČtení
bufferuŠablona
Adresa textury
Barevný DDA
Čtení paměti
Zápis dobufferu
YUVČtení textury
Texturamlha
DitherLogické operace
Zápis dopaměti
Výstup
Karel Vlček Pokročilé architektury procesorů 18
Permedia3 - architektura
Je označován jako geometrický stroj s větší obvodovou podporou geometrických výpočtů (1999)
Obsahuje 5 jednotek s pohyblivou řádovou čárkou (násobičku, sčítačku, dvě děličky a konverzní jednotku)
Tři paměti vrcholů trojhelníka
Karel Vlček Pokročilé architektury procesorů 19
Permedia3 - spolupráce jednotek
Zasílání dat zajišťuje směrovací obvod, který je popsaný ve VHDL jako stavový automat
Směrování se řídí podle soutěživého algoritmu zasílání vstupních parametrů (score-boarding)
Nanášení textur s trilineárním mapováním Rozhraní AGP
Karel Vlček Pokročilé architektury procesorů 20
Riva 128
Karel Vlček Pokročilé architektury procesorů 21
RIVA TNT
Obsahuje více než 7 milionů transistorů Pouzdro má 452 vývodů Výkonnost 9M trojúhelníků za sekundu Šířka slova 128 bitů Hlavní část výpočetního řetězce je zdvojená Odpovídá vybavení multimediálních
procesorů
Karel Vlček Pokročilé architektury procesorů 22
Riva TNT
Karel Vlček Pokročilé architektury procesorů 23
RIVA TNT2
Firma NVIDIA přizpůsobila grafický procesor RIVA TNT2 výkonu potřebnému pro většinu her ve 32bit kvalitě obrazu
Procesor je doplněn i kompresí MPEG – 2
Karel Vlček Pokročilé architektury procesorů 24
Riva TNT 2
Karel Vlček Pokročilé architektury procesorů 25
Variantou je DiamondViper V770
Karel Vlček Pokročilé architektury procesorů 26
Voodoo3 2000 AGP
Karel Vlček Pokročilé architektury procesorů 27
Voodoo3 2000 PCI
Karel Vlček Pokročilé architektury procesorů 28
Literatura:
Dvořák, V.: Architektura a programování paralelních systémů, VUTIUM Brno, (2004), ISBN 80-214-2608-X
Dvořák, V., Drábek, V.: Architektura procesorů, VUTIUM Brno, (1999), ISBN 80-214-1458-8
Drábek, V.: Výstavba počítačů, PC-DIR, s.r.o. Brno, (1995), ISBN 80-214-0691-7
Mueller, S.: Osobní počítač, Computer Press, Praha, (2001), ISBN 80-7226-470-2
Pluháček, A.: Projektování logiky počítačů, Vydavatelství ČVUT Praha, (2003), ISBN 80-01-02145-9
http://en.wikipedia.org/wiki/Voodoo3 http://en.wikipedia.org/wiki/RIVA_TNT2