?Imagination D系列 GPU 中的流水線數(shù)據(jù)主控器（Pipelined Data Masters）

Imagination 的PowerVR GPU由一個(gè)固件處理器驅(qū)動(dòng)，該處理器負(fù)責(zé)工作負(fù)載的高級(jí)調(diào)度和優(yōu)先級(jí)設(shè)置。它與固定功能單元的數(shù)據(jù)主控器協(xié)同工作。為了允許多種類型工作的并發(fā)處理，PowerVR GPU 為每種類型的工作分配了一個(gè)數(shù)據(jù)主控器，包括幾何處理、3維、計(jì)算和2維（或數(shù)據(jù)移動(dòng)）。這些數(shù)據(jù)主控器負(fù)責(zé)這些工作的底層運(yùn)行，包括設(shè)置工作。前幾代產(chǎn)品采用了單任務(wù)數(shù)據(jù)主控器，這意味著數(shù)據(jù)主控器會(huì)執(zhí)行特定的工作，而切換工作則需要固件處理器來(lái)設(shè)置下一個(gè)工作。這種方法意味著大部分的設(shè)置工作發(fā)生在從一個(gè)渲染切換到下一個(gè)渲染時(shí)，這通常會(huì)導(dǎo)致空閑時(shí)間，期間固件處理器將設(shè)置下一個(gè)工作并重新編程寄存器。這種設(shè)置工作可能需要數(shù)據(jù)訪問(wèn)和其他復(fù)雜的同步任務(wù)，由于延遲問(wèn)題，可能導(dǎo)致數(shù)千個(gè)周期的固件工作期間沒(méi)有為特定的數(shù)據(jù)主控器安排任何工作。這通常會(huì)導(dǎo)致空閑時(shí)間，甚至導(dǎo)致 GPU 核心的電源門控，從而損失性能以及降低擴(kuò)展效率。隨著 PowerVRGPU 的速度越來(lái)越快，具有更強(qiáng)大的 SPU、更多數(shù)量的SPU 和多核架構(gòu)，GPU 的渲染/處理性能顯著提升。這意味著處理計(jì)算內(nèi)核和/或圖形渲染所需的時(shí)間減少了（因?yàn)槲覀儞碛辛烁?、更快?GPU 核心），但是我們?nèi)匀恢挥幸粋€(gè)固件處理器，這意味著設(shè)置階段仍需相同的時(shí)間。例如，比較AXT-16-512和 DXT-72-2304，理論上我們的處理速度提高了 4.5 倍，但是固件處理時(shí)間保持不變，因此如果不做改進(jìn)，它占總時(shí)間的比例將會(huì)更大。這一點(diǎn)如下圖所示：IMG D 系列 GPU 通過(guò)在數(shù)據(jù)主控器引入流水線技術(shù)來(lái)解決設(shè)置時(shí)間問(wèn)題。流水線技術(shù)意味著固件可以在 GPU 仍在處理上一個(gè)工作的同時(shí)設(shè)置（流水線化）下一個(gè)工作。實(shí)際上，固件工作現(xiàn)在與GPU 工作重疊而不是在工作之間串行運(yùn)行。這種方法使得同一級(jí)核心的性能提高了 5%，因?yàn)槲覀儽苊饬丝臻e周期并提高了 GPU 處理硬件的利用率，這意味著芯片性能回報(bào)更好。這一概念如下圖所示：

上一代的空閑時(shí)間也可以通過(guò)我們的 PVRTune統(tǒng)計(jì)工具觀察到：