MIGPU-9多核交互式图形处理器的设计

鉴于图形处理器的应用日趋广泛,多核SoC的研究日益迫切,设计了一款多核交互式图形处理器MIGPU-9及其完整的软件系统.为了兼顾编程灵活性和计算高效性,设计了具有专用指令的前端处理器FEP、支持定点/浮点运算与函数求值器的顶点染色处理器VSP、双模式的剪裁投影处理器PCPTC,以及数个像素染色处理器PSP等共计9个微处理器核;MIGPU-9将这9个具有不同功能和不同结构的微处理器核以及各种专用加速电路以双轨握手的流水线形式集成到一块XC6VLX550T FPGA上,实现了图形处理任务在不同处理器核及专用电路上的并行计算.测试结果表明,MIGPU-9支持OpenGL2.0和DirectDraw,像素填充率最高可达40 M/s,电路规模超过527万门.

图形处理器片段处理单元的设计与实现

针对图形处理器三维引擎中对图形的后期处理需求,实现片段写入帧缓冲区前的测试、混合、逻辑操作、累积、清除和屏蔽等关键功能。分析并提取了Open GL核心库中的片段处理相关函数,确定了片段处理单元要实现的功能;合理安排多个片段处理功能的执行顺序,设计了基于流水线的片段处理单元结构;采用Verilog HDL对电路进行描述,采用Cadence NC-Verilog仿真工具进行虚拟验证,采用Xilinx的ISE工具进行综合,并在Xilinx Virtex6XC6VLX760 FPGA上进行原型验证,电路工作频率可以达到180 MHz,测试功能正确。在SMIC 65 nm CMOS工艺下,采用Synopsys Design-Compiler对设计进行综合,电路工作频率达到300 MHz,满足设计需求。

面向OpenCL架构的Harris角点检测算法

Harris角点检测算法是计算机视觉领域中使用非常广泛的点特征提取算法,它计算简单,稳定性强,但运算速度慢。当前已有算法优化研究一般只针对单一硬件平台,它们很难实现在不同平台上的高效运行。为此提出一种基于开放式计算语言(OpenCL)设计思想的Harris角点检测并行算法,其采用图形处理器(GPU)中共享存储器、常量存储器和锁页内存机制在OpenCL框架下完成影像角点检测的全过程。实验结果表明,基于OpenCL的Harris角点检测并行算法相比CPU上的串行算法可获得的加速比高达77倍,执行效率明显提高,对于大规模数据处理表现出良好的实时处理能力。

一种在GPU上高精度大型矩阵快速运算的实现

设计了一种在图形处理器(GPU)上完成大型矩阵快速运算的方法,主要通过使用Kahan求和公式来确保计算精度,根据GPU特点设计矩阵分块方式和内存分配机制来减少对数据访问频次,以发挥GPU的并行体系结构特性来提高计算速度。实验结果表明此方法能够取得较好的效果,可大大提升大型矩阵乘法的运算速度和精度。

BELSON700型全程超导可视人流术临床观察

评价BELSON700型全程超导可视人流术临床效果。

面向图形和图像处理的轻核阵列机结构

提出一种适用于图形和图像处理的高效并行阵列机结构。该结构的处理单元有单指令多数据(SIMD)和多指令多数据(MIMD)两种运行模式,兼有异步执行机制、硬件的多线程管理器和高效通信机制。这些机制使得此种阵列机能够实现效率很高的线程级并行运算、数据级并行运算和操作级并行运算。尤其值得指出的是,此种阵列机的流处理性能可以达到或接近专用集成电路的性能。该结构还能有效实现静态与动态数据流计算。

一种基于QML和GPU编程的实时显示软件

为实现国产自主可控,基于国产CPU和麒麟操作系统,采用Qt元语言(qt meta language,QML)和图形处理器(graphics processing unit,GPU)编程的模式设计一种跨平台的实时显示软件。详细阐述基于QML的软件架构设计,并对软件设计中的QML、C++及GPU的通信模式、QML下CPU+GPU编程实时显示性能优化方法以及QML显示控件设计等关键技术进行说明,验证其应用。结果证明:该模型具有可靠、稳定、高效和跨平台等特点,满足实时显示应用要求。

嵌入式系统图形处理平台设计与实现

介绍了嵌入式系统图形处理平台的研制背景和目的,即是为了屏蔽各种嵌入式环境底层的不同,如操作系统和底层图形开发工具包以及硬件的差异,为上层图形应用程序开发提供统一的接口和图形服务,构建图形支撑环境。采用了以图形核心系统(graphical kernel system,GKS)为基础的方法进行设计,实现了应用程序开发的设备无关性。介绍了该嵌入式图形处理平台的层次结构,以及该平台在VxWorks操作系统Windml版本实现中所用的一些关键技术。

基于GUI的多媒体语音和图像的虚拟实验平台设计

该虚拟实验平台的设计采用MATLAB软件,实现多媒体通信技术基本功能的仿真演示与分析。图形界面设计分为图像处理和语音处理两部分。使用GUI设计交互式的操作界面,调用函数实现语音信号的频率、幅度的各种变化,如傅立叶变换、多媒体图像边缘提取与滤波、图像增强、直方图处理等,程序界面简洁、操作简单,具有一定的实用意义。该设计具有良好的交互性和可扩展性,可以帮助用户掌握数字图像处理和语音信号处理等多媒体技术的基本理论和方法。

基于CUDA渲染器的顺序独立透明现象的单遍高效绘制

提出一种顺序独立透明现象的单遍高效绘制算法.首先设计了一个基于计算统一设备架构(compute unified device architecture,简称CUDA)的可编程渲染器.该系统采用扫描线算法光栅化场景,为每个像素生成多个对应的片元,同时,在GPU(graphics processing unit)的全局内存上为每个像素分配一个数组,以存储其相应的片元.基于这个框架,提出了两种并发的片元收集及排序策略,以单遍高效地绘制顺序独立的透明现象.第1种策略利用CUDA的原子操作符atomicMin收集各个像素上对应的所有片元并按深度动态排序,在后处理中片元即可按序逐一融合;第2种策略采用CUDA的原子操作符atomicInc按光栅化顺序收集所有片元,然后在后处理中按深度排序后再逐一融合.实验结果表明,与基于传统图形管线的经典深度剥离方法相比,该方法可以更高效地绘制顺序独立的透明现象,同时生成正确的绘制效果.

应用于嵌入式RTOS的图形显示系统设计

针对嵌入式系统特点,构建了一种基于嵌入式RTOS的图形显示系统(ERGS)架构,设计了一种基于服务器/客户端的异步回调模型和请求/应答处理机制,结合ERGS特点提出了一种改进的基于消息的发布/订阅模型和相应的路由规则。并在实时操作系统Vx Works实现了ERGS。实验结果表明,在相同的嵌入式平台上,ERGS相对于传统图形显示系统性能有较大提升,特别是启用GPU硬件加速时,ERGS图形系统性能大幅度提升。

异构多核SoC可编程图形系统硬件设计

采用开源LEON3(basic version)处理器,运行Linux操作系统,并驱动西安邮电大学自主设计研发的基于传统GPU架构的可编程图形处理器,实现了包含可编程图形系统的SoC平台。将系统集成到Dini Group最新的DNV6_F2PCIE开发板上,采取OpenGL编程,通过鼠标、键盘、显示器运行2D、3D程序,进行图形的绘制,从而比较充分地验证了图形系统硬件设计。

基于GPU的稀疏矩阵存储格式优化研究

稀疏矩阵存储格式中的稀疏矩阵向量乘(SpMV)计算效率低下,且分块行列(BRC)存储格式的计算结果缺少再现性和确定性。为此,提出一种改进的BRCP存储格式。采用不同的二维分块策略,根据矩阵各行非零元素分布的统计特性自适应调节分块参数,提高SpMV在GPU平台上的并行性,并设计基于快速分段求和算法的GPU内核函数,保证计算结果的确定性及其在不同GPU平台上的再现性。实验结果表明,BRCP存储格式具有较高的计算效率,相比BRC存储格式可减少并行环境中的SpMV计算误差,并提高PageRank排序的准确率。

MatrixVB在测量数据处理中的应用

本文介绍了MatrixVB的主要功能以及引用方式,并且重点介绍了在测量数据处理中比较重要的两个方面,即矩阵运算以及图形处理。通过本文的实例可以发现,在VB中加载了MatrixVB插件之后,使得程序代码编写的负担大大减轻。MATLAB和VB具有较好的互补性,采用MatrixVB和VB混合编程,既保留了MATLAB强大的矩阵运算图形处理等功能,又集成了VB高级语言界面友好易于编译等优点。说明了采用MatrixVB和VB混合编程在测量数据处理中具有较好的实用价值。

GPU上的查询算子的设计与优化

选择、连接、投影和聚集等是传统关系型数据库中的基本操作。为了实现关系型数据库在GPU上的查询优化,必须使用相应的GPU算法实现对应的关系算子。借鉴GDB分而治之的分层设计思想将关系代数拆分成算子层和原语层。数据查询处理过程中存在着一些难点问题,如数据传输时延、过度使用共享内存、活跃线程数减少和线程之间数据通信产生的通信时延。针对这些问题,基于较新的Pascal架构实现了查询优化算法,在原有的连接、聚集和条件选择算法原理基础上,对相应的算法进行了设计与优化。提高了每个工作线程的工作负载,实现了内核计算与数据传输之间的延迟隐藏,解决了连接操作中的数据倾斜问题。

图形设计软件的教学方法

图形设计类软件的教学过程可分成"初识阶段"、"模仿阶段"、"巩固阶段"、"实践阶段"四个阶段,通过这四个阶段的学习,使学生熟练掌握这些图形设计类软件的使用方法。

图形处理器中段操作的设计与实现

段操作是片段在写入帧缓存之前所要进行的最后的操作,用来选择要写入帧缓存中的片段,以及根据条件改变帧缓存中的值。这些操作主要包括片段测试、混合、逻辑操作、累积缓冲区以及帧缓存清除和屏蔽等。文中提出一种实现图形处理中段操作的结构及方法,该结构可以在一个时钟周期内同时处理和输出4个像素。文中设计在Modelsim上进行了功能仿真,并在Xilinx的FPGA上进行了综合实现,结果表明该设计可以达到预期的效果。

FSGJP全屏幕图文处理系统

研制开发了一套新型计算机图文处理系统,该系统不仅具有常规的图文处理功能,而且从软件上实现了全屏幕作业、陈慕漫游、缩放以及图文文件的自动生成.该系统生成的图文文件能够方便地实现图象平移、缩放与旋转.

浅析医院洁净手术部平面设计

针对医院洁净手术部的平面设计工作,阐述了分区设计和流程设计的总体原则,并对洁净手术部各类用房的平面设计进行了详细分析。

中国移动手机淫秽色情信息治理工作建议

本文通过分析中国移动手机淫秽色情信息治理集中运营后,治理流程的关键节点和重要控制点,提出中国移动手机淫秽色情信息治理的工作建议。