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图形处理器(GPU)关键核心技术
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项目概况： 本项目致力于图形处理器(GPU)多核处理器的研究，同时探索深度流水线的并行处理新理论。本项目创新的“执行级并行处理”提供了更高效率的GPU体系结构，而实用的“矩阵浮点处理”更加精细地平衡GPU的性能和成本，进一步提高GPU的效率。 本项目团队较早进入GPU芯片的研制。从02年国家863数字信号处理器重点项目开始，07年得到 中科院“百人计划”多核处理器专项的支持，08年“863”媒体处理器重大项目的支持，到09年中科院广东省“院地合作”游戏机芯片重点项目的实施，有系统并且较大规模地进入了GPU领域，设立了“图形处理器实验室”，申报/获得有关微处理器和图形处理器十余项国家专利,支持了国产CPU系统芯片（北京君正合作）、广东省重大项目“真三维显示器”（北理工合作）、新一代三维立体电视技术（海信合作）的应用开发、新型数字电视机的应用（广东长虹电子公司）。 技术创新性： 美国已研发类似产品，但成本很高。本项目将通过自主研发，降低成本，实现规模产业化。 技术研发及产业化发展方向： 图形处理器的体系结构研究。图形处理器（GPU）主要由控制器、大规模数学运算阵列以及内存访问等组成。其中，数学运算阵列主要负责进行大规模的、高度并行的数据运算，是GPU的核心运算单元。典型的GPU系统由图形API、GPU的驱动程序以及GPU硬件三部分组成。GPU的体系结构研究主要包括对GPU的流水线，浮点处理单元阵列和实现方法的研究等。可编程GPU的特点之一是图形处理专用指令的设计，是在通用指令处理器的基础上的指令升级和扩展。主要内容是针对图形处理的需求，提取一些能够加速图形处理的专用指令，以提高目标处理器在图形处理的性能。研究内容还包括：面向移动计算的低功耗优化的研究; 图形处理器软件工具的研究，包括图形处理器编译器设计研究，软硬件调试器、仿真器和模拟器的设计研究，基于FPGA的硬件验证平台的设计研究；嵌入式图形处理器IP核的研究；图形处理器芯片实现的研究；SoC芯片设计的研究等。 本项目需要多处理器并行图像处理核心技术；预计3年内产业化； 社 会经济效益： 根据目前国外销售情况，GPU年销售量估计数亿元，预计产值规模至少5亿元人民币。 |
