Development of general purpose graphics processing unit with shading capability

Abstract

Pemnbangunan GPU dalam FPGA telah banyak diusahakan sejak kebelakangan ini. GPGPU merupakan seni bina GPU yang sedang berkembang kerana mempunyai keupayaan program yang tinggi dan mampu mencapai tahap kadar grafik dan pengiraan yang tinggi. Dalam projek ini, GPGPU ringkas telah diaplikasikan ke dalam FPGA. GPGPU ini mempunyai blok binaan asas yang minima untuk melaksanakan transformasi 3D primitif segitiga. GPGPU ini mempunyai 2 unit perpuluhan tetap, fail peringatan (arahan, sementara, verteks, pemalar) dan unit raster. Untuk mencapai tahap pengeluaran yang tinggi, pengiraan telah dilaksanakan secara penganggaraan menggunakan jadual. Unit raster juga telah dioptimumkan untuk paparan VGA dengan menggunakan penambahan imbasan. Shader juga telah dihasilkan untuk melaksanakan pengwarnaan rata dan Gouraud. GPGPU ini berkemampuan untuk melaksanakan 12 arahan berbeza dengan kadar pengeluaraan maksimum 2.5 MIPS. Hasil akhir projek ini ialah primitif segitiga diprogramkan untuk berputar pada paksi-y dengan sama ada pengwarnaan rata atau Gouraud. Segitiga ini akan disiarkan pada paparan digital 640x480 dengan kadar FPS maksimum 111.1k menggunakan pengwarnaan Gouraud