图形渲染加速设备、系统及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115482144A(43)申请公布日2022.12.16(21)申请号202210816208.5(22)申请日2022.07.12(71)申请人镕铭微电子（济南）有限公司地址250100山东省济南市自由贸易试验区济南片区唐冶西路868号山东设计创意产业园北区7号楼2-302室-131号(72)发明人王宏凯周炎钧(74)专利代理机构工业和信息化部电子专利中心11010专利代理师华枫(51)Int.Cl.G06T1/20(2006.01)G06F13/42(2006.01)G06F9/4401(2018.01)权利要求书1页说明书6页附图7页(54)发明名称图形渲染加速设备、系统及方法(57)摘要本发明提出了一种图形渲染加速设备、系统及方法，将图形渲染硬件封装到所述图形渲染加速设备，连接所述图形渲染加速设备的主机系统免去主机驱动程序的安装，所述图形渲染加速设备具有PCIe接口或NVMe接口，图形渲染API在PCIe层或NVMe+PCIe层上运行。本发明的图形渲染设备不需要硬件特定供应商驱动程序的安装、升级和维护，无需对主机运行的不同操作系统/内核进行繁杂的定制和调整。而且，图形渲染设备可以集成视频编解码功能。另外，通过NVMe‑over‑fabrics可以连接多个图像渲染加速设备，便于扩展图形渲染加速处理设备，提升图形渲染处理性能。CN115482144ACN115482144A权利要求书1/1页1.一种图形渲染加速设备，其特征在于，将图形渲染硬件封装到所述图形渲染加速设备，连接所述图形渲染加速设备的主机系统免去主机驱动程序的安装，所述图形渲染加速设备具有PCIe接口或NVMe接口，图形渲染API在PCIe层或NVMe+PCIe层上运行。2.根据权利要求1所述的图形渲染加速设备，其特征在于，对于具有PCIe接口的所述图形渲染加速设备，所述主机系统与所述图形渲染API之间通过PCIe预设命令和字段实现通信。3.根据权利要求1所述的图形渲染加速设备，其特征在于，对于具有NVMe接口的所述图形渲染加速设备，所述主机系统与所述图形渲染API之间通过NVMe预设命令和字段实现通信。4.根据权利要求1所述的图形渲染加速设备，其特征在于，所述图形渲染加速设备集成有视频编解功能的视频编解码器。5.根据权利要求4所述的图形渲染加速设备，其特征在于，所述图形渲染设备结构尺寸采用PCIe或SSD外形尺寸。6.根据权利要求1所述的图形渲染加速设备，其特征在于，所述图形渲染设备通过NVMe‑over‑fabrics连接至主机系统。7.根据权利要求1‑6中任一项所述的图形渲染加速设备，其特征在于，所述图形渲染加速设备包括多个图形渲染模块，每个所述图形渲染模块承载多个图形渲染实例。8.一种图形渲染加速系统，其特征在于，所述图形渲染加速系统包括：主机系统；多个如权利要求1‑7中任一项所述的图形渲染加速设备，多个所述图形渲染加速设备通过NVMe‑over‑fabrics连接至所述主机系统。9.一种图形渲染加速方法，其特征在于，所述图形渲染加速设备采用如权利要求1‑7中任一项所述的图形渲染加速设备进行图形渲染加速，所述方法包括：将图形渲染API调用和数据打包成目标格式，通过PCIe总线转发到运行在PCIe上的图形渲染设备进行渲染处理；将完成渲染处理后的数据发送回主机系统。10.根据权利要求9所述的图形渲染加速方法，其特征在于，当所述图形渲染加速设备集成有视频编解功能的视频编解码器时，所述方法还包括：将完成渲染处理后的数据发送至所述视频编解码器进行视频编解码处理。2CN115482144A说明书1/6页图形渲染加速设备、系统及方法技术领域[0001]本发明涉及图形渲染技术领域，尤其涉及一种图形渲染加速设备、系统及方法。背景技术[0002]图形渲染系统和API广泛的使用在桌面应用程序的图形用户界面。随着大量2D和3D游戏应用程序的出现，其应用场景日趋广泛。其核心功能就是在目标窗口系统上绘制2D/3D基元，以提供美观，流畅的用户体验。[0003]正是由于图形渲染的广泛应用，业界使用一个定制硬件的分支：图形处理单元(GPU)，来对工业、桌面应用程序和游戏应用程序的图形渲染进行硬件加速。[0004]图形渲染通常通过GPU提供的图形API来实现。其种类繁多，主要有：由标准化机构(例如KhronosGroup)定义的标准化API，例如OpenGL‑用于桌面、跨平台图形渲染加速；openGLES‑针对嵌入式设备，主要是针对Android系统；Vulkan，作为低级、高性能、跨平台的图形/计算API。还有一些是由操作系统供应商开发的事实上的标准，例如，用于Windows操作系统的DirectX，以及近年来用于MacO