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一篇关于龙芯LG200和9A1000的硕士论文 http://tieba.baidu.com/mo/q/checkurl?url=https%3A%2F%2Fd.wanfangdata.com.cn%2Fthesis%2FChhUaGVzaXNOZXdTMjAyNDA5MjAxNTE3MjUSCFkzOTk0MTQwGghoa3ZxaGtxdw%253D%253D&urlrefer=9ae12b3f7bfa384ec1c746ee89477b8f GPU中曲面细分的研究 摘要:随着图形应用在各个领域的发展,渲染复杂图形的需求进一步提高,在图形应用程序接口规范的演进中,曲面细分(Tessellation)正式成为图形处理器(GraphicsProcessingUnit,GPU)图形渲染流水线的一部分。曲面细分的出发点是为了能够以最小的代价处理复杂的模型,曲面细分功能使得本需要在中央处理器(CentralProcessingUnit,CPU)中处理的大量顶点数据转移到GPU内进行生成,在提供专用硬件加速的同时,节省了大量的CPU向GPU传输顶点所需要的传输带宽和GPU顶点存储空间,同时,GPU可以自适应地调节曲面细分处理模型的细节程度,以更低的运算资源消耗来实现优秀的图形渲染效果,曲面细分的研究对于GPU的发展具有十分重要的意义。  本文在对GPU中图形流水线和曲面细分流水线进行深人研究的基础上,在GPU模拟器中实现了曲面细分并进行优化,做出了以下工作:  1、曲面细分图元生成器设计与交接区域生成算法的优化。  本文研究曲面细分图元生成器域坐标计算算法、图元连接方式生成算法、小数参数处理算法,并提出了曲面细分图元生成器的硬件架构设计方案。进一步地,本文提出了最近邻法这一交接区域图样的优化连接方法,并通过大量实验数据分析最近邻法相较于主流的标尺函数法的优势,实现了对曲面细分图元生成器的优化。  2、具有曲面细分功能的GPU整体模拟器搭建与优化。  本文将设计的曲面细分图元生成器模拟器整合进GPU模拟器中,构造数据传输的路径,使得GPU模拟器可以实现曲面细分效果。构造实验镜像,输出多种形式的曲面细分验证图像,并在GPU模拟器中对曲面细分顶点任务组装的去重方法进行了研究,使用顶点列表和索引列表进行任务组装中的顶点去重,能够实现良好的去重效果。  3、分析曲面细分流程对GPU图元引擎中的裁剪和光栅化影响。  本文在搭载了曲面细分功能的GPU整体模拟器的环境下,通过大量实验数据分析曲面细分参数对于裁剪和光栅化处理的影响模式,在本文构建的实验环境下,使用本文提出的最近邻法实现的曲面细分相对使用标尺函数法实现的曲面细分可以减少裁剪和光栅化的开销。 关键词: 图形处理器图形流水线曲面细分最近邻法 授予学位: 硕士 学科专业: 集成电路工程 导师姓名: 李功燕苏孟豪 学位年度: 2022
两篇关于龙芯7A2000集显博士论文 http://tieba.baidu.com/mo/q/checkurl?url=https%3A%2F%2Fd.wanfangdata.com.cn%2Fthesis%2FChhUaGVzaXNOZXdTMjAyNDA5MjAxNTE3MjUSCFkzODUwMTA1GghobW03OG91Nw%253D%253D&urlrefer=fc39f90636417534dbc3699afd1b8f62 摘要:随着计算机信息技术的发展,图形处理器(GraphicsProcessingUnit,GPU)在人们生产生活中占据越来越重要的地位。我国GPU产业集中于显卡生产与软件开发,很少涉及GPU的结构设计。随着我国包括中央处理器(CentralProcessingUnit,CPU)和操作系统在内的基础软硬件的快速发展,我国GPU的结构设计研究迫在眉睫。发展GPU的结构设计,关键是要做好自己的GPU研究体系。GPU研究体系中最为重要的三个部分是“设计、分析、优化”,只有掌握这三个部分的核心技术,国产GPU才可以持续改进,形成螺旋上升的发展趋势。  “设计”指GPU结构设计。GPU作为图形应用加速芯片,与面向通用处理的CPU有很大区别,所以不能按照的CPU设计思想进行GPU设计。“分析”指GPU性能分析。性能分析为根据芯片实际表现来发现结构设计中的性能瓶颈。“优化”指GPU性能优化。在完成性能分析之后,GPU设计人员根据工作负载特性与性能瓶颈,提出解决方案,并确定下一代GPU的设计方向。本文从“设计、分析、优化”的路线入手,为国产GPU研究提供一些参考思路。本文的研究内容和主要贡献如下:  1、完成了GPU结构设计及RTL平台实现。  设计了一款GPU架构,GPU-Hi,并实现为寄存器传输级(RegisterTransferLevel,RTL)研究平台。该平台支持OpenGL2.0图形渲染框架,支持4重采样抗锯齿;每周期处理1个顶点数据,1个三角形数据,16个像素点数据,2个纹理数据;流处理器模块每周期可以执行64个浮点运算,同时可保存1280组线程状态;在使用28纳米的设计工艺进行物理设计,目标主频为500MHz,设计面积为7.9平方毫米。实验结果表明,该平台可以正确执行glmark2、piglit、数字地球等测试集的2000余个测试项,满足OpenGL2.0图形渲染框架标准。  2、完成了图形应用行为分析与GPURTL平台性能分析。  通过在GPU中设置硬件性能计数器,分析了分辨率变化对GPU工作负载的影响,同时分析了光栅化模块与流处理器模块工作负载产生的负载不均衡问题。实验结果表明:(1)分辨率变化与其所带来的工作负载变化并不是等比例相关,并且光栅化任务与着色器任务存在明显的负载不均衡问题;(2)虽然光栅化模块并不执行着色器程序指令,也不直接进行显存的读写操作,但其工作效率极大地受到流处理器与访存能力的影响,并且各模块性能参数的不匹配会导致光栅化模块功耗浪费。  3、提出了基于相邻帧相似特性的GPU低功耗优化方法。  该方法可以在不影响GPU整体工作时间的情况下,通过降低光栅化模块的工作频率,达到降低功耗的目的。实验结果表明,该方法在所选取的5项测试中,有4项测试满足相邻帧相似特性;进一步实验结果表明,光栅化模块工作频率预测准确度平均为82.5%,光栅化模块的工作频率平均降低了61.5%。  上述部分成果应用在龙芯7A2000桥片的设计中。 关键词: 图形处理器模拟器功耗优化工作负载预测 授予学位: 博士 学科专业: 计算机系统结构 导师姓名: 胡伟武
龙芯中科VS神州龙芯,谁拥有第一颗“中国芯”知识产权 作为第一颗“中国芯”,龙芯被业内寄予厚望。目前,手握“龙芯”商标的龙芯中科技术股份有限公司(以下简称龙芯中科)正拟科创板上市,而近日龙芯3A5000处理器的发布更是引起了业内注意。 可市场上竟有两家公司在使用“龙芯”之名,即龙芯中科和北京神州龙芯集成电路设计有限公司(以下简称神州龙芯)。龙芯中科宣称,公司研制了龙芯1号、龙芯2号、龙芯3号三大系列处理器;神州龙芯则表示“合法拥有龙芯基本知识产权”。 7月26日,《每日经济新闻》记者致电神州龙芯,工作人员表示:“我们跟他们(龙芯中科)没有什么关系,龙芯1号是我们设计的。”对于两家公司同时使用“龙芯”是否在知识产权方面存在冲突的问题,其表示:“公司已经请律师团队在解决这个问题。” 龙芯是怎样“炼成的” 说起龙芯,就要提及中国科学院计算技术研究所(以下简称计算所)。计算所官网显示,2002年9月28日,中国科学院新闻发言人宣布,计算所研制成功龙芯1号通用处理器。 而龙芯中科实控人胡伟武曾长期就职于计算所,从1996年3月至2021年1月,历任计算所助理研究员、副研究员、研究员、博士生导师、所长助理、副总工程师、总工程师等职务。 龙芯中科招股书显示,胡伟武是龙芯总设计师,从2001年起投身于龙芯处理器的研制工作,先后主持完成了龙芯1号、龙芯2号、龙芯3号系列处理器的研制。 《每日经济新闻》记者注意到,计算所官网多篇文章显示,曾任计算所所长的李国杰领导计算所研制成功龙芯高性能通用CPU。 而选择使用何种指令集,是研制CPU的关键因素。目前,PC端两大CPU巨头英特尔、AMD均使用X86指令集架构;而移动端,不管苹果、三星还是高通、华为,均使用ARM指令集。 龙芯则使用了MIPS架构。2009年,李国杰在《研制龙芯CPU的策略考虑》文章中写道:“经过对X-86、PowerPC、MIPS、SPARC等多种指令系统的仔细分析,我们最终选择了MIPS指令系统,在这一选择中,唐志敏研究员起了关键作用。唐志敏是计算所年轻的博士导师、863计划计算机主题专家组成员,也是龙芯CPU课题负责人。” 胡伟武,正是唐志敏的学生。对于胡伟武,计算机所多篇文章的描述是“龙芯CPU首席科学家”、“在龙芯CPU的研制过程中,胡伟武研究员做出了重要贡献。” 简而言之,李国杰是时任计算所所长,唐志敏是龙芯CPU课题负责人,而胡伟武则是首席科学家。 谁是“龙芯”主人? 从时间线上看,龙芯中科成立于2008年,而龙芯1号早于2002年便研制成功。在招股书中,龙芯中科称公司研制的芯片包括龙芯1号、龙芯2号、龙芯3号三大系列处理器芯片及桥片等配套芯片。而另一方面,神州龙芯宣称拥有基本知识产权,那么谁才是“龙芯”真正的主人? 神州龙芯表示,在首任董事长李国杰领导下,公司产品“神州龙芯Godson-1”作为我国第一颗“中国芯”,结束了中国无芯历史,震动世界,誉满神州。第一批32位CPU(神州龙芯1号系列),第一批64位CPU(神州龙芯2号系列),第一个CPU的IP,工业/超工业标准级的嵌入式芯片,均来自于神州龙芯。 在上述神州龙芯工作人员看来:“我们(神州龙芯)主要侧重于工控领域,而龙芯中科更多是面向消费者端。” 神州龙芯成立于2002年,由计算所和综艺股份(6.580, -0.10, -1.50%)(600770.SH)共同投资创办。根据启信宝信息,2002年8月5日,综艺股份、北京中科算源资产管理有限公司、北京智浩联科技开发中心、北京汇博轻舟软件开发有限公司分别实缴出资4900万元、3000万元、1000万元、1100万元。其中,除了综艺股份以货币出资外,其余三家公司并未说明出资方式。 值得注意的是,计算所持有中科算源100%股份,持有汇博轻舟90%的股份。这就意味着,在神州龙芯成立之初,计算所间接持有39.9%的股份,而综艺股份直接持有49%的股份。对于出资方式,计算所的描述是:“2002年,以计算所的知识产权为基础,创建了神州龙芯,通过龙芯产业联盟共同进行龙芯的产业化工作。” 另外,时任计算所所长的李国杰,也是神州龙芯彼时的董事长。李国杰在《研制龙芯CPU的策略考虑》一文中提到:“计算所的科研人员已做了计划,全力配合神州龙芯打开市场。神州龙芯也在大力开拓龙芯CPU的应用,争取较多的订单。” 也就是说,计算所是龙芯的研发单位,其以知识产权出资创立神州龙芯,通过神州龙芯进行龙芯产业化工作。 然而2008年2月,计算所又自立门户,创立了龙芯中科。龙芯中科招股书显示,公司前身龙芯服务由转移中心(即北京海淀中科计算技术转移中心)、中科算源共同出资设立,注册资本500万元,其中转移中心认缴495万元,实缴155万元,中科算源认缴、实缴5万元,两家均为货币出资。 据了解,转移中心由计算所自筹资金、利用非国有资产出资开办,中科算源也是计算所全资子公司。因此,龙芯中科前身龙芯服务是由计算所全资设立的。 2009年,计算所与龙芯中科签署《专利许可合同》,将其持有的62项专利许可给龙芯中科使用。2010年,计算所又与龙芯中科签署《商标使用许可协议》,将其持有的“龙芯”商标授权给公司使用。 2020年,龙芯中科向中科院计算所购买了尚在权利有效期内的57项专利权,以及包含前述商标在内的6项商标。据悉,购买专利权金额共计315万元,购买商标权金额共计58万元。 “龙芯”还有商标之争 值得一提的是,目前“龙芯”商标归龙芯中科所有,商标申请/注册号为第26131336号。2017年8月30日龙芯中科提出申请,并于2020年4月21日注册公告,专用权期限为2018年9月28日至2028年9月27日。 而神州龙芯则于2019年3月19日提出“龙芯”商标申请。不过上述申请被国家知识产权总局商标局商评委连续驳回,根据2020年6月披露的《关于第36941967号“龙芯”商标驳回复审决定书》,神州龙芯认为龙芯中科申请的第26131336号“龙芯”商标与申请人在先注册的“神州龙芯”构成近似商标,且龙芯中科法定代表人(即胡伟武)为公司主要项目负责人。因此龙芯中科存在恶意抢注申请人在先使用并具有一定知名度的商标。据此,神州龙芯对龙芯中科申请注册“龙芯”提出异议申请。 不过,商标局认为神州龙芯提交的证据不能证明申请商标经过宣传使用已产生与引证商标(即龙芯中科申请的商标)相区分的显著特征。因此,对神州龙芯商标申请予以驳回。 不过,神州龙芯仍未放弃“龙芯”商标所有权。据悉,神州龙芯收到上述决定书后,可于三十日内向北京知识产权法院起诉。目前,神州龙芯与国家知识产权局其他相关纠纷已在北京知识产权法院进入行政一审流程,开庭日期为2021年8月20日。 胡伟武的运作 “龙芯”公司运作的主体,从神州龙芯转移到龙芯中科,离不开胡伟武的运作。龙芯中科虽由计算所设立,但大股东很快便变为66名研发人员成立的公司——北京天童芯源科技有限公司。 龙芯中科招股书中,并没有明确说明大股东变更的这段历史沿革。《每日经济新闻》记者注意到,2010年3月,北工投增资龙芯中科,增资完成后,北工投持有20%股份,而天童芯源持有30%的股份,为公司第一大股东。 也就是说,在2010年3月之前,天童芯源已经是龙芯中科第一大股东了。根据启信宝信息,继转移中心、中科芯源设立龙芯中科后,天童芯源2009年9月实缴500万元货币资金,2009年11月再度实缴3625.0125万货币资金。这意味着,龙芯中科设立一年半左右,公司大股东便成了天童芯源,而天童芯源大股东正是胡伟武。 2008年,天童芯源由陈云霁等三人创立,而陈云霁正是寒武纪(105.620, -0.69, -0.65%)的创始人。2009年,胡伟武等66名研究开发“龙芯”科技成果的完成人员和为成果转化作出重要贡献的人员签订了《关于投资龙芯产业化的团队持股公司的总体协议》,约定天童芯源作为团队持股公司,集中、统一持有龙芯服务(龙芯中科前身)的股权。 从这段描述可以看出,彼时以胡伟武为首的龙芯开发人员已经开始“抛弃”神州龙芯,选择龙芯中科作为龙芯产业化的载体。不过,这66名研发人员并未全部直接持有天童芯源股权,而是由胡伟武等9人代持。胡伟武持有27.26%的股份,其中为张锋代持0.55%。 值得注意的是,“蔡嵩松”也是这66人之一,高翔为其代持0.47%的股份。考虑到明星基金经理蔡嵩松以投资半导体著称,硕士、博士恰好在计算所深造芯片设计。因此,作为曾经天童芯源股东的蔡嵩松或许与明星基金经理蔡嵩松为同一人。 拥有胡伟武、陈云霁和蔡嵩松,龙芯中科彼时的研发团队可谓群星荟萃,不过目前陈云霁、蔡嵩松均不在天童芯源股东行列。由研发人员成立公司推行龙芯产业化,而原先承担这项重任的神州龙芯,研发能力稍显不足。截至目前,神州龙芯共拥有16项专利,其中5项为发明专利;而龙芯中科已取得400余项专利,其中发明专利就达330项。 2020年,龙芯中科营收10.82亿元,净利润7223.74万元;而根据综艺股份财报,神州龙芯2020年净利润为7731.62万元,较龙芯中科略胜一筹。 近日,龙芯3A5000处理器的发布引起行业注意。龙芯中科介绍,该款产品是首款采用自主指令集系统LoongArch的处理器芯片。 而使用自主指令集,或是为了摆脱对MIPS指令集的依赖。 但推出自主指令集LoongArch,也引发了上海芯联芯智能科技有限公司(以下简称芯联芯)的不满。据了解,芯联芯自2019年开始,取得MIPS公司在中国的独家、永久和不可撤销的经营权,承接其在中国的所有授权合约(包括龙芯中科),以及其全部技术与可衍生的研究开发权,是MIPS技术在中国唯一可合规实现自主可控的权利方。 芯联芯官网显示,2011年以来,龙芯中科与MIPS公司签署过若干技术授权协议,所获授权仅限于MIPS架构的某一版本或其部分单元,且不可修改、增减、非授权使用。 芯联芯发言人陈爽武告诉《每日经济新闻》记者:“他们(龙芯中科)所有的产品都存在侵权、违约行为。违约是指龙芯中科没有权利去做二次开发,且其也没有得到授权,将IP转售其他公司。侵权产品包括龙芯1号、龙芯2号、龙芯3号等。” 陈爽武表示:“我们从2019年1月1日起开始交割,正式取得MIPS授权。龙芯中科从此开始向芯联芯缴纳权利金,一直缴纳到2020年一季度。但我们发现他的权利金报告与公司营收是严重不匹配的,当我们要求开始审计的时候,龙芯中科便开始停止缴纳。” 龙芯中科之前一直使用MIPS指令集,近年来逐渐开始转向自主指令集LoongArch。据招股书介绍,目前龙芯中科GS464、GS232、GS132 三大系列处理器IP核的最新产品均完成对 LoongArch的支持,相关的BIOS、内核、编译器、C库、虚拟机等对LoongArch的迁移也已经完成。 对此,陈爽武表示:“LoongArch是基于MIPS指令集二次开发(的产物),首先,不管是技术白皮书还是对外PPT,他自己是承认(二次开发)的。第二点,这些超出了对龙芯中科授权中规定的范围,因此要求龙芯中科按照合约,合法合规操作。” 芯联芯的诉求是,龙芯中科立即发布“LoongISA”和“LoongArch”手册的完整内容(后者至2021年6月3日只公布了封面以及《卷一:基础架构》),并适时公布所有“LoongArch”研发人员名单。后续,芯联芯又期待龙芯中科早日发布“LoongArch”指令集尚未完全公布的卷二、卷三,也期待看到完全披露净室程序(Clean Room Process)的验证过程相关细节。芯联芯认为:“这才让投资人、行业和公众相信龙芯中科上市的资质完善,没有风险。” 7月26日,《每日经济新闻》记者致电龙芯中科董秘办公室,其工作人员表示可发送采访函,不过截至发稿,尚未收到回复。 对于上述仲裁,龙芯中科称,香港律师行核验了公司提供的与该仲裁相关的全部资料和信息,认为目前未发现足以实质性支持对方指控的事实或证据。该仲裁不构成对发行人持续经营有重大不利影响的事项。 言下之意,龙芯中科认为该仲裁“不足为虑”。事实上,不管是龙芯中科与神州龙芯的商标之争,还是其与芯联芯的指令集之争,归根究底都是知识产权问题。而知识产权终究是由“人才”创造的,“龙芯”研发团队离开神州龙芯“自立门户”后,神州龙芯在通用CPU领域的研究每况日下,而龙芯中科在“龙芯”研发团队的加持下,不断推陈出新,相继发布多个面向嵌入式、工控、桌面、服务器领域的CPU产品,研发能力不断得到验证。 神州龙芯是“龙芯”发展初期的奠基者,龙芯中科是“龙芯”系列产品发展壮大的推动者,二者在龙芯发展过程中均做出较大贡献。但“龙芯”研发团队,才是“龙芯”真正魂之所在。 记者手记丨知识产权问题需重视 正在冲刺科创板的龙芯中科目前拥有“龙芯”商标,但神州龙芯没有放弃,仍在走法律程序。若经过审理程序,最终判决对龙芯中科有利,则对IPO没有影响;若判决对神州龙芯有利,则“龙芯”商标的归属问题仍存在不确定性。 追溯历史,龙芯系列产品在研制初期,产品确实由神州龙芯推广。后来,龙芯项目研发人员“自立门户”,成立了龙芯中科。但龙芯研制初期的产品知识产权究竟归谁所有,似乎仍没有定论。 另外,龙芯系列使用MIPS指令集。目前龙芯中科又遭遇MIPS中国区权利所有方芯联芯的仲裁申请。 从近期案例来看,多家申报科创板IPO的公司,都遭遇了知识产权侵权之诉,从公司自身而言,也需格外重视知识产权问题,并及时解决相关纠纷,以免对后续资本运作造成不利影响。
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