体系结构/算法级嵌入式GPU低功耗策略的研究

项目名称： 体系结构/算法级嵌入式GPU低功耗策略的研究

项目编号： No.61402321

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 魏继增

作者单位： 天津大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 后PC 时代，用户对绚丽视觉体验的迫切需求使具有强大计算性能和灵活可编程性的嵌入式GPU (EGPU)备受关注，但过高的功耗始终是制约其发展的瓶颈。本课题剖析EGPU功耗特性，针对存储带宽需求压力大、数据通路利用率低以及存在大量无用图形数据等造成其功耗损失的难题，贯穿EGPU整条图形管线，系统地从体系结构和算法两个级别寻求EGPU低功耗设计的突破，主要研究内容包括：融合纹理/顶点访存特性的EGPU低功耗存储体系、基于改善数据通路利用率的低功耗统一着色器以及基于无用图形数据剔除的低功耗固定管线算法和硬件结构，并利用本课题开发的EGPU全系统软硬件协同仿真平台对上述研究成果进行评估，证明其在降低EGPU计算和访存功耗，提高功耗效率上具有显著的作用。该项研究将有助于打破EGPU应用于移动设备时所遭遇的“功耗墙”，为具有更逼真视觉体验的图形应用能够在移动终端上得以部署提供体系结构和算法上的支持。

中文关键词： 嵌入式GPU；低功耗；存储体系；着色器；固定图形管线

英文摘要： In the age of Post-PC, the Embedded GPUs (EGPU) with the powerful computing performance and flexible programmability have gained wide attention because of the urgent requirements for gorgeous visual experiences. But the excessive power dissipation has res

英文关键词： Embedded GPU；Low Power；Memory Hierarchy；Shader；Fixed-function Graphic Pipeline