基于 UML&SystemC 的 GPU 片段处理 TLM 建模

来源：计算机技术与发展杂志2020年第09期北京时间：

作者：姜丽云;田泽'田泽;吴晓成'吴晓成;张骏;'

摘要：GPU 片段处理单元位于图形处理器渲染管线的末尾,执行对将要存储到缓冲区的片段的测试、混合、屏蔽、逻辑等所有操作。为了在 RTL 设计之前快速研究 GPU片段处理单元的硬件结构及功能算法,文中联合使用统一建模语言(unified modeling language,UML)和 SystemC 语言对 GPU 片段处理单元进行事务级建模(transaction-level modeling, TLM)。首先设计了 GPU 片段处理单元的类图、结构图、行为图等视图,对系统进行静态结构和动态行为的描述;然后将 UML 可视化视图转换为基于 SystemC 的事务级模型,详细描述了 GPU 片段处理单元的模块、接口、端口、进程等建模过程,模块之间通过端口和层次化通道通讯,具有建模效率高和仿真速度快的优点;最后基于 Linux 操作系统仿真平台验证了架构和算法的正确性,实现了在设计的前期进行软硬件的协同仿真和算法的验证、优化,对硬件架构进行探索,有利于加速以图形处理器为核心的设计和开发。

关键词：图形处理器;统一建模语言;SystemC 语言;片段;事务级建模