贺志容 张 祥

（武汉数字工程研究所 武汉 430205）

1 引言

1.1 GPU功能结构

图形处理器（Graphics Processing Unit，GPU），又称显示核心、视觉处理器、显示芯片，是一种专门在个人电脑、工作站、游戏机和一些移动设备（如平板电脑、智能手机等）上做图像和图形相关运算工作的微处理器［1］。

本文研究的某型号图形处理器采用CMOS 130nm工艺制造，集成度约为1000万门；显示接口为VGA/数字接口；支持8位、16位和32位色多种色彩模式，图形模式下支持640×480、800×600、1024×768分辨率，最大分辨率1280×1024；支持ZOOM VIDEO视频接口；支持双通道双屏显示；支持色彩空间转换（YUV-RGB）；支持VGA/VESA标准；支持标准PCI协议读写；视频数据采集存储；支持2D图形加速：BitBLT，ROP，256 3-0p；可以用作PCI显卡的主处理芯片，完成操作系统界面显示和基本图形绘制及显示，视频采集回放等功能。其功结构如图1所示［2～3］。

图1 GPU功能图

1.2 工作机制

主机总线接口模块受到来自PCI总显得读写操作，包括对寄存器的读写操作和对显示存储的读写操作，包括对寄存器的读写操作和对显示存储的读写操作，完成对寄存器的初始化后，基本图形模式能够正常输出显示。打开视频采集寄存器后能够实时采集显示视屏图像窗口［4］。

2 GPU电路设计及测试技术

正向设计GPU芯片，首先根据技术指标和功能说明进行RTL设计编写，前端设计结束后分别进行模块级和系统级仿真验证，保证设计的准确性；然后进行FPGA原型验证，后端设计、后仿真等。芯片测试则可以基于仿真过程文件，产生的测试向量覆盖率高，功能针对性强，测试的可靠性和可控性高。基于仿真文件的芯片测试，也是芯片生产通用的测试方法［5］。……