渲染消除：图形管线中冗余瓦片的早期丢弃
硬件体系结构
2018-07-26 v1
摘要
GPU 是实时渲染应用中能耗最高的组件之一，因为涉及大量的片元着色计算与内存访问。主存带宽对智能手机等电池供电设备尤其耗费。基于瓦片渲染（Tile-Based Rendering）的 GPU 将屏幕空间划分为多个瓦片，在片上缓冲中独立渲染，从而降低内存带宽与能耗。我们观察到，在许多动画图形负载中，大量屏幕瓦片在相邻帧间颜色相同。本文中我们提出渲染消除（RE），一种新颖的微体系结构技术，它通过比较签名在光栅化之前准确判定一个瓦片是否与前一帧中相同瓦片一致。由于 RE 在图形管线早期识别冗余瓦片，它完全避免了管线中最耗电阶段的计算与内存访问，从而大幅降低 GPU 的执行时间与能耗。对于广泛使用的 Android 应用，我们展示 RE 为 GPU/内存系统实现了平均 1.74 倍的加速与 43% 的能耗降低，远超某些商用基于瓦片渲染 GPU 中可用的先进内存带宽降低技术事务消除（Transaction Elimination）的收益。
引用
@article{arxiv.1807.09449,
title = {Rendering Elimination: Early Discard of Redundant Tiles in the Graphics Pipeline},
author = {Martí Anglada and Enrique de Lucas and Joan-Manuel Parcerisa and Juan L. Aragón and Pedro Marcuello and Antonio González},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.09449},
year = {2018}
}