🎮 GPU IP 渲染管线 · 硬件实现
📐 从图形API到像素 · 30章 完全指南
⚡ 30 章节
硬件深度
01
GPU管线
GPU渲染管线概述
图形API→像素
SoC角色
三大阶段
02
API硬件
图形API与硬件接口
Vulkan/DX/Metal
Command Buffer
Draw Call
03
顶点单元
顶点处理单元 (VU)
顶点着色器
统一/分离架构
顶点缓存
04
图元装配
图元装配器 (PA)
三角形/线段/点
拓扑结构
背面剔除
05
光栅化
光栅化单元
扫描转换
覆盖/深度测试
Early-Z/Late-Z
06
像素单元
像素处理单元 (PU)
像素着色器
SIMT/SIMD
纹理采样
07
纹理单元
纹理单元 (TMU)
纹理缓存L1/L2
BC/ETC/ASTC
各向异性过滤
08
深度/模板
深度/模板测试单元
深度缓冲区
模板状态机
Early-Z淘汰
09
颜色混合
颜色混合单元 (Blender)
Alpha混合
MRT
颜色压缩
10
帧缓冲
帧缓冲与显示引擎
Tile-Based/IM
帧缓冲压缩
VSync
11
缓存体系
GPU缓存体系结构
L1/L2缓存
MESI/MOESI
纹理/顶点分离
12
内存控制器
GPU内存控制器
GDDR/HBM
Bank管理
预取策略
13
任务调度
GPU任务调度器
Wavefront/Warp
Thread Block映射
负载均衡
14
流水线控制
GPU流水线控制单元
Stall/Hazard
Scoreboard
指令发射
15
功耗管理
GPU功耗管理
DVFS
时钟/电源门控
功耗感知调度
16
调试验证
GPU调试与验证
硬件断点
PMU
RTL仿真
17
安全架构
GPU安全架构
TEE
IOMMU
防侧信道
18
虚拟化
GPU虚拟化技术
SR-IOV
分区调度
多租户隔离
19
AI加速
GPU与AI加速
Tensor Core
矩阵乘法
稀疏计算
20
光线追踪
GPU光线追踪硬件
BVH遍历
光线-三角形求交
去噪硬件
21
视频编解码
GPU视频编解码单元
H.264/H.265/AV1
硬件编解码
后处理
22
显示输出
GPU显示输出接口
HDMI/DP/DSI
DSC
多显示器同步
23
中断事件
GPU中断与事件管理
硬件中断
事件通知
Fence/Semaphore
24
固件微码
GPU固件与微码
微控制器
固件加载
微码更新
25
测试芯片
GPU测试芯片与流片
Test Chip
ATE测试向量
良率分析
26
性能建模
GPU性能建模与分析
Roofline模型
瓶颈分析
优化
27
设计工具链
GPU设计工具链
RTL综合
时序收敛
功耗分析
28
IP集成
GPU IP集成指南
SoC集成
时钟复位
DFT
29
驱动协同
GPU驱动与硬件协同
内核驱动
HAL
用户态/内核态
30
未来趋势
GPU未来趋势
Chiplet
存算一体
神经渲染
量子融合