Структура графической системы с дисплейным процессором

Рис. 1.27. Структура графической системы с дисплейным процессором

Графические системы и модели

1.8.2. Конвейерная архитектура Совершенствование архитектуры графических систем шло параллельно с совершенствованием аппаратного обеспечения рабочих станций. В обеих областях существенный прогресс наметился после появления на рынке специализированных интегральных микросхем сверхбольшой степени интеграции (СБИС). Кроме того, радикальное снижение стоимости интегральных запоминающих схем привело к повсеместному переходу на растровый принцип создания изображения в системах компьютерной графики.

С точки зрения задач компьютерной графики наибольшее значение имеет возможность реализовать в специализированных СБИС конвейерный принцип обработки информации. Схема на рис. 1.28 иллюстрирует этот принцип на примере простейших арифметических вычислений.

Арифметический конвейер

Рис. 1.28. Арифметический конвейер Эта простейшая конвейерная структура состоит из сумматора и умножителя. Пусть необходимо вычислить значения выражений вида а+(Ьхс), что требует одной операции сложения и одной операции умножения на каждое очередное выражение. Если вычисляется одно выражение, то время вычислений в такой структуре будет таким же, как и в единственном процессоре, использующем электронику с теми же динамическими характеристиками. Но если нужно выполнить подряд несколько однотипных операций с разными значениям операндов а, Ъ и с, то умножитель, выполнив умножение пары операндов первого набора, передаст результат на сумматор, и пока последний будет выполнять сложение, успеет выполнить умножение второй пары операндов. В результате время выполнения всей операции сократится вдвое (если, конечно, умножитель и сумматор выполняют свою работу с одинаковой скоростью). Таким образом, интегральная пропускная способность системы возрастает (в данном случае удваивается).

По этому же принципу можно создать и конвейеры с более сложной структурой, которые позволяют еще больше повысить пропускную способность специализированного вычислителя. Естественно, применять подобный конвейер имеет смысл только в том случае, если необходимо многократно выполнять вычисления по одним и тем же формулам с разными данными. Но в задачах компьютерной графики мы имеем именно такой случай - нужно многократно обрабатывать по одним и тем же формулам список вершин, характеризующих отображаемые объекты.


⇐ Предыдущая| |Следующая ⇒