计算机系统、图形处理器以及绘图命令处理方法与流程

本公开涉及图形处理器，尤其涉及一种多芯片图形处理器中的命令处理器。

背景技术：

1、在现有的图形处理器技术中，多芯片图形处理器架构已被广泛应用于提高处理能力和图形渲染速度。随着图形应用和游戏的复杂度增加，图形处理器的命令处理需求也随之增长。早期图形处理器的命令处理能力较弱，大多数工作依赖中央处理器完成。但这种设计限制了系统的性能，因为中央处理器和图形处理器在处理图形数据时必须频繁交互，导致数据传输瓶颈。为了解决这一问题，现代图形处理器设计中引入了更加强大和独立的命令处理器，使得图形处理器能够更加高效地独立处理复杂的图形任务，减少对中央处理器的依赖。

2、命令处理器(command processor，cp)，负责接收和解译中央处理器发出的绘图或计算命令，并将解译出来的计算任务分派到图形处理器中的相应计算单元。这些计算单元可能是顶点着色器、像素着色器，或是处理更复杂的计算任务。为了进一步提高性能，命令处理器通常采用多线程或多缓冲区的设计，允许同时处理多个命令流。这样可以显着提高命令处理的效率，优化任务调度，减少延迟。此外，一些高端图形处理器会在多个芯片间分布命令处理器，实现真正的并行处理，这在高性能计算和复杂图形渲染场景中尤为重要。

3、现有图形处理器已发展成多芯片(die)架构，且每个芯片各设置一个命令处理器。然而，在实际应用中，往往只有主芯片(master die)中的命令处理器被激活和使用。这导致其他芯片中的命令处理器虽然存在，却常常处于未激活状态，未能充分利用，而导致了资源的浪费。此外，所有命令的处理压力集中在单一的主芯片上，这不仅限制了系统处理速度，也可能导致主芯片过载，增加了系统的热输出和能耗。在高性能需求的应用场景中，例如，高级图形渲染或复杂的数据处理任务，这种架构的效能限制尤为明显。因此，一种能够有效利用所有芯片资源的改进技术，是迫切需要的。

技术实现思路

1、本公开旨在解决图形处理器命令处理器的效能瓶颈问题，通过在多个芯片中分别激活命令处理器，实现真正的多芯片并行处理，从而充分提高处理效率和系统响应速度。

2、为了解决上述技术问题，本公开的实施例提供一种计算机系统，包括内存，中央处理器，软件，以及图形处理器。所述图形处理器包括第一芯片和第二芯片。第一芯片包括第一命令处理器，第二芯片包括第二命令处理器。所述中央处理器执行所述软件而设置所述第一命令处理器为专门处理第一类型命令，并设置所述第二命令处理器为专门处理第二类型命令。第一类型命令包括计算命令和内存操作命令。第二类型命令包括图像编码命令和图像解码命令。

3、在另一实施例中，本公开还提供一种图形处理器，可设置于包括内存，中央处理器，以及软件的计算机系统中。所述图形处理器包括第一芯片和第二芯片。第一芯片包括第一命令处理器，第二芯片包括第二命令处理器。所述中央处理器执行所述软件而设置所述第一命令处理器为专门处理第一类型命令，并设置所述第二命令处理器为专门处理第二类型命令。第一类型命令包括计算命令和内存操作命令。第二类型命令包括图像编码命令和图像解码命令。

4、在进一步的实施例中，本公开还提供一种绘图命令处理方法，运行于包括内存，中央处理器，图形处理器、以及软件的计算机系统中，其中所述图形处理器包括第一芯片，包括第一命令处理器，以及第二芯片，包括第二命令处理器。其特征在于，所述绘图命令处理方法包括：设置所述第一命令处理器为专门处理第一类型命令，并设置所述第二命令处理器为专门处理第二类型命令；其中第一类型命令包括计算命令和内存操作命令，且第二类型命令包括图像编码命令和图像解码命令。

5、上述实施例的优点之一是可以提高处理效率。通过在多个芯片中分别激活命令处理器，本公开允许每个芯片中的命令处理器都贡献计算资源，分担工作。再分别由不同芯片的命令处理器处理，可以更有效地利用图形处理器的硬件资源，每个芯片的能力得到充分发挥。

6、上述实施例的另一优点是可以优化资源利用。传统的图形处理器架构中，多种类型的命令可能需要在同一个队列上等待调度，导致资源利用不均和处理瓶颈。本公开可将计算命令和图像处理命令分配到不同队列中，且每个芯片上的命令处理器分别专注于处理特定类型的命令，减少了任务之间的互相干扰和等待时间。

7、上述实施例的另一优点是可以降低系统延迟。因为每个命令处理器都处理特定类型的任务，系统内的命令调度和执行更加迅速和高效。这种设计减少了命令处理的延迟，特别是在高性能计算和实时图形处理应用中，可以提供更快的响应速度和更流畅的用户体验。

8、上述实施例的另一优点是可以增加系统的灵活性和扩展性。计算机系统可以视图形运算的类型需要，动态地配置命令队列，充分利用所有芯片的计算能力，扩展系统的处理能力，每个新芯片可以配置为处理特定类型的额外命令，以适应不同的应用需求。

9、综上所述，本公开的多芯片图形处理器命令处理器系统通过有效分配和管理资源，不仅提高了性能和效率，还增强了系统的稳定性和可扩展性，非常适合用于要求高性能和多任务处理的现代计算应用。

技术特征：

1.一种计算机系统，包括：内存、中央处理器以及软件，其特征在于，所述计算机系统还包括图形处理器，连接所述内存以及所述中央处理器，其中所述图形处理器包括：

2.根据权利要求1所述的计算机系统，其中：

3.根据权利要求2所述的计算机系统，其中：

4.根据权利要求3所述的计算机系统，其中：

5.根据权利要求4所述的计算机系统，其中：

6.根据权利要求5所述的计算机系统，其特征在于，其中：

7.根据权利要求6所述的计算机系统，其特征在于，其中：

8.根据权利要求7所述的计算机系统，其特征在于，其中：

9.根据权利要求7所述的计算机系统，其特征在于，其中：

10.根据权利要求6所述的计算机系统，其特征在于，其中：

11.一种图形处理器，设置于包括内存，中央处理器，以及软件的计算机系统中，其特征在于，所述图形处理器包括：

12.根据权利要求11所述的图形处理器，其中：

13.根据权利要求12所述的图形处理器，其中：

14.根据权利要求13所述的图形处理器，其中：

15.根据权利要求14所述的图形处理器，其中：

16.根据权利要求15所述的图形处理器，其特征在于，其中：

17.根据权利要求16所述的图形处理器，其特征在于，其中：

18.根据权利要求17所述的图形处理器，其特征在于，其中：

19.根据权利要求17所述的图形处理器，其特征在于，其中：

20.根据权利要求16所述的图形处理器，其特征在于，其中：

21.一种绘图命令处理方法，运行于包括内存、中央处理器、图形处理器、以及软件的计算机系统中，其中所述图形处理器包括第一芯片，包括第一命令处理器，以及第二芯片，包括第二命令处理器；其特征在于，所述绘图命令处理方法包括：

22.根据权利要求21所述的绘图命令处理方法，其特征在于，还包括：

23.根据权利要求22所述的绘图命令处理方法，其特征在于，还包括：

24.根据权利要求23所述的绘图命令处理方法，其特征在于，还包括：

25.根据权利要求24所述的绘图命令处理方法，其中所述第一芯片和所述第二芯片中还各包括：

26.根据权利要求25所述的绘图命令处理方法，其中：

27.根据权利要求26所述的绘图命令处理方法，其特征在于，还包括：

28.根据权利要求27所述的绘图命令处理方法，其特征在于，还包括：

29.根据权利要求27所述的绘图命令处理方法，其中所述第一芯片和所述第二芯片中包括多个计算单元，每个计算单元包括多个类型执行单元；其特征在于，所述绘图命令处理方法还包括：

30.根据权利要求26所述的绘图命令处理方法，其特征在于，还包括：

技术总结本公开涉及一种计算机系统、图形处理器以及绘图命令处理方法。该计算机系统包括内存、中央处理器、软件以及图形处理器。图形处理器包括第一芯片和第二芯片。第一芯片包括第一命令处理器，第二芯片包括第二命令处理器。中央处理器执行软件而设置第一命令处理器为专门处理第一类型命令，并设置第二命令处理器为专门处理第二类型命令。第一类型命令包括计算命令和内存操作命令。第二类型命令包括图像编码命令和图像解码命令。本架构可解决图形处理器中的命令处理器的效能瓶颈问题，通过在多个芯片中分别激活命令处理器，实现真正的多芯片并行处理，从而充分提高处理效率和系统响应速度。技术研发人员：请求不公布姓名受保护的技术使用者：上海壁仞科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29