1半導體集成電路圖形處理器（GPU）本文件規定了圖形處理器（GPU）的技術要求、電測試方法和檢驗規則等。本文件適用于圖形處理器（GPU以下簡稱GPU）的設計制造、測試檢驗與選用。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T191—2008包裝儲運圖示標志GB/T4937.3—2012半導體器件機械和氣候試驗方法第3部分：外部目檢GB/T4937.4—2012半導體器件機械和氣候試驗方法第4部分：強加速穩態濕熱試驗（HAST）GB/T4937.6—20XX半導體器件機械和氣候試驗方法第6部分：高溫貯存GB/T4937.8—20XX半導體器件機械和氣候試驗方法第8部分：密封GB/T4937.9—20XX半導體器件機械和氣候試驗方法第9部分：標志耐久性GB/T4937.11—2018半導體器件機械和氣候試驗方法第11部分：快速溫度變化雙液槽法GB/T4937.23—20XX半導體器件機械和氣候試驗方法第23部分：高溫工作壽命GB/T4937.24—20XX半導體器件機械和氣候試驗方法第24部分：加速耐濕無偏置強加速應力試驗（HSAT）GB/T4937.26—20XX半導體器件機械和氣候試驗方法第26部分：靜電放電（ESD）敏感度測試人體模型（HBM）GB/T4937.27—20XX半導體器件機械和氣候試驗方法第27部分：靜電放電（ESD）敏感度測試機械模型（MM）GB/T4937.28—20XX半導體器件機械和氣候試驗方法第28部分：靜電放電（ESD）敏感度測試帶電器件模型（CDM）器件級GB/T4937.36—20XX半導體器件機械和氣候試驗方法第36部分：恒定加速度GB/T9178集成電路術語GB/T12750—2006半導體器件集成電路第11部分：半導體集成電路分規范（不包括混合電路）GB/T17574—1998半導體器件集成電路第2部分：數字集成電路GB/T17626.2—2018電磁兼容試驗和測量技術靜電放電抗擾度試驗GB/T17626.4—2018電磁兼容試驗和測量技術電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗3術語、定義和縮略語3.1術語和定義GB/T9178界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1.1圖形處理器graphicsprocessingunit2一種執行圖像和圖形相關運算工作的處理器，設計有一組高度可并行化處理任務的運算器，可以完成二維（2D）、三維（3D）圖形處理加速，并實現顯示設備的接口時序。新一代的GPU也可以利用其強大的并行處理能力用于科學計算加速。3.1.2工程測試板engineeringevaluationboard用于GPU顯示功能和性能測試的系統板。工程測試板支持GPU基本功能和擴展功能，配備各輸入輸出端口。3.2縮略語下列縮略語適用于本文件。ATE（AutomaticTestEquipment）：自動測試系統。一種集成化的集成電路測試專用系統。自動測試系統一般配有多路電源、數字通道和模擬通道及專門的測試軟件開發環境。自動測試系統可通過內部時鐘同步單元在對DUT提供激勵的同時對DUT輸出進行同步采樣比較。CPU（CentralProcessingUnit）：中央處理器。一種集成電路，一般作為計算機的運算核心和控制核心，是信息處理、程序運行的最終執行單元，其功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數據。4分類4.1概述圖形處理器主要用于處理圖形處理、運算，提供二維和三維圖形渲染加速、數值計算等功能。根據其功能和用途，圖形處理器可分為圖形渲染GPU和通用計算GPU（GPGPU）兩類。4.2圖形渲染GPU圖形渲染GPU應提供二維和三維圖形渲染加速能力的圖形處理器單元，能將渲染后的圖形顯示信息轉換為驅動信號，并輸出到顯示接口或顯示設備。圖形渲染GPU電路實現形態應為獨立硅片，可獨立封裝，也可與其他硅片集成封裝，但都應滿足X.X技術要求中規定的功能。4.3通用計算GPU（GPGPU）通用計算GPU應提供利用圖形處理單元（GPU）進行通用計算能力，具備并行計算功能和通用化編程接口，支持單指令多線程計算模型。圖形渲染GPU電路實現形態應為獨立硅片，且獨立封裝，應滿足X.X技術要求中規定的功能。5技術要求5.1溫度5.1.1工作溫度應根據圖形處理器的應用場景，確定其正常工作的溫度。通常情況下，工作溫度分為A類～F類六個等級。a)A類：符合商用等級，溫度范圍是0℃~70℃;b)B類：符合工業等級，溫度范圍是-40℃~85℃;c)D類：符合車規等級，溫度范圍是-40℃~125℃;d)E類：符合軍用等級，溫度范圍是-55℃~125℃;e)F類：更寬范圍。5.1.2貯存溫度3圖形處理器貯存溫度范圍通常比工作溫度范圍更寬。通常情況下，圖形處理器的貯存溫度為-65℃~150℃。5.2電特性5.2.1靜態電參數和動態電參數圖形處理器應當規定表1中的靜態電參數和表2中的動態電參數。表1GPU靜態電參數表2GPU動態電參數5.2.2功耗管理應支持功耗管理功能，如動態頻率調整（DynamicFrequencyScaling）、電壓調節（DVFS）、時鐘樹管理等。5.2.3電磁兼容圖形處理器產品應具有抗電磁干擾能力，電磁抗擾度、脈沖抗擾度、靜電放電抗擾度、電磁發射等應滿足應用場景要求。。5.3散熱5.3.1熱設計功耗（TDP）應在技術手冊或者詳細規范中規定熱設計功耗值。5.3.2散熱應在技術手冊或者詳細規范中規定散熱解決方案，如散熱器類型、散熱通道設計等。5.4環保產品設計制造應符合國家頒布的環保標準，如RoHS等。5.5圖形處理5.5.1二維（2D）圖形處理基本二維圖形元素處理.1二維圖形元素繪制應支持基本的二維圖形元素繪制，包括但不限于點、線、矩形、圓形（含橢圓形）、三角形以及其他多邊形。.2二維圖形元素填充4應支持基本二維圖形中多邊形與圓形等元素填充。二維圖形元素處理性能應提供高效的二維基本圖形繪制與填充算法，確保處理速度和效率高于CPU等部件。基紋理映射與管理應支持加載和管理紋理圖像，并能將其映射到二維圖形元素，實現視覺效果增強。具體功能包括：a）支持多種紋理格式，支持多種圖像格式（如PNG、JPEG等）的加載，能夠高效管理紋理資源。b）通過紋理坐標將紋理圖像映射到2D圖形上，支持重復、鏡像等采樣模式。c）支持紋理過濾技術（含雙線性過濾、三線性過濾等），確保紋理在縮放或平鋪時保持良好的視d）支持紋理的動態加載和卸載。e）支持優化內存使用，提升內存利用率。圖形變換應支持二維圖形的平移、旋轉和縮放等變換操作，包括：a）支持圖形沿指定方向移動。b）支持圖形繞指定點或軸旋轉，角度可自由設置。c）支持圖形的放大和縮小，比例可自由調整。應提供高效的矩陣運算支持，確保變換操作的速度與效率。應支持上述圖形變換的組合操作，以滿足復雜場景的需求。支持圖形變換參數自由設置，以方便精細控制。混合模式與抗鋸齒應支持多種混合模式和抗鋸齒功能，用于實現復雜的視覺效果和提升圖形邊緣的平滑度，包括：a）支持疊加、相乘、屏幕等多種混合模式，用于實現陰影、高光等效果。b）支持抗鋸齒算法（如多采樣技術MSAA）實現圖形邊緣的平滑處理，減少鋸齒現象，且支持可配置抗鋸齒級別。窗口管理與合成應支持高效地管理多個窗口的二維圖形處理任務，并可將圖層合成效果正確顯示到屏幕，包括：a）支持多個獨立窗口的圖形處理任務，可以獨立設置每個窗口圖形處理參數。b）支持圖層疊加與管理功能，實現多個圖層（如背景層、內容層、覆蓋層等）正確合成。字體渲染應支持支持字體加載與渲染，包括位圖字體和矢量字體，包括：a）支持多種字體格式的加載，如TrueType等。b）支持文本排版功能參數設置，如行間距、字間距、對齊方式等。c）支持矢量字體的渲染，確保在任意分辨率下清晰顯示。并行處理應支持并行處理能力，提升圖形渲染速度和效率，包括：a）支持多核架構，可同時處理多個圖形繪制任務，提高渲染效率。b）支持圖形繪制任務批量處理，減少上下文切換和繪圖調用函數（DrawCall）的調用次數，提高繪圖渲染效率。c）支持緩存優化技術，減少內存帶寬瓶頸，降低圖形渲染開銷。5.5.2三維（3D）圖形處理頂點處理支持對三維模型的頂點數據進行變換和處理，包括：5a）支持對每個頂點應用變換矩陣，實現頂點數據的快速變換，可將頂點從模型空間轉換到屏幕空b）提供靈活的頂點著色器編程接口，支持對頂點的法線向量進行變換，可實現復雜的頂點處理邏輯，確保光照計算的準確性。c）支持多種頂點屬性，實現對頂點的顏色、紋理坐標等屬性進行插值，可為后續的片段著色器提供數據。圖元組裝支持將頂點數據組裝成圖元（如三角形、線段等）的圖元組裝功能，包括：a）支持多種圖元類型，且支持根據頂點數據的類型（如三角形、線段等）進行圖元分類。b）提供高效的裁剪和剔除算法，實現對超出視口范圍的圖元進行裁剪和對不可見的圖元（如背面圖元）剔除，減少硬件開銷，提高渲染效率。c）支持動態圖元組裝，適應復雜的場景變化。光柵化支持將圖元轉換為屏幕上的像素（片段）的光柵化功能，包括：a）支持片段生成，可將圖元的頂點數據轉換為屏幕上的像素點。提供高效的片段生成算法，確保光柵化的快速執行。b）支持深度測試，實現對每個像素點進行深度測試，確定其是否可見。支持多種深度測試和模板測試模式，滿足復雜場景的需求。c）支持模板測試，使用模板緩沖區對像素點進行進一步的可見性測試。支持高精度的深度和模板緩沖區，確保渲染的準確性。片段著色支持確定每個像素點顏色的片段著色功能，包括：a）支持紋理映射，實現將紋理圖像映射到像素點上，增加視覺效果。應提供高效的紋理映射和光照計算能力，確保片段著色的快速執行。b）支持光照計算和高精度的顏色計算，可根據光照模型計算每個像素點的顏色，確保渲染的高質c）支持陰影處理，可通過陰影貼圖、陰影體積等技術實現陰影效果，滿足不同場景的需求。輸出合并支持將片段著色器生成的顏色與幀緩沖區中的現有數據合并的輸出合并功能，包括：a）支持混合操作，可根據混合模式將新顏色與現有顏色進行混合。應支持多種混合模式，滿足不同視覺效果的需求。b）支持顏色緩沖區更新，實現將最終顏色寫入顏色緩沖區。應支持高精度的顏色，且提供高效的緩沖區更新算法，確保渲染的快速執行。c）支持深度緩沖區更新，可更新深度緩沖區。應支持高精度的深度緩沖區，確保后續渲染的正確性和渲染質量。光照與陰影處理應提供高效的光照和陰影計算算法，支持光照與陰影處理，確保三維圖形實時渲染的流暢性，實現逼真的視覺效果。光照與陰影處理包括：a）支持多種光照模型（如Phong、Blinn-Phong等），可實現不同的光照效果。b）支持陰影技術，如陰影貼圖、陰影體積、軟陰影等技術，可實現逼真的陰影效果，滿足不同場景的需求。c）支持實時渲染，提供靈活的光照和陰影參數設置，支持實時光照和陰影計算，可進行精細控制，滿足動態場景的需求。材質與紋理處理支持三維模型表面材質與紋理處理，提供豐富的材質類型和紋理映射選項，滿足不同場景的需求。材質與紋理處理包括：a）支持多種材質類型（如光滑材質、漫反射材質、自發光材質等）。b）支持紋理映射，可將紋理圖像映射到模型表面，增加視覺細節。支持高分辨率紋理，確保渲染的高質量。c）支持高效的紋理優化技術，如紋理壓縮、紋理過濾等，優化紋理的使用，減少紋理的存儲和傳幾何建模與優化支持三維圖形渲染中進行模型幾何數據處理的幾何建模與優化。包括：a）支持多種幾何建模方法（如多邊形建模、NURBS建模等）。提供高效的幾何建模和優化算法，確保渲染的快速執行。b）支持幾何數據優化，通過簡化模型、減少頂點數量等方式實現幾何數據優化。提供靈活的幾何數據優化選項，方便開發者進行精細控制。c）支持實時渲染，實現實時幾何建模和優化，滿足動態場景的需求。粒子與特效渲染支持用于實現復雜的視覺效果的粒子與特效渲染處理，提供高效的粒子和特效渲染算法，確保實時渲染的流暢性。粒子與特效渲染包括：a）支持粒子系統的創建和渲染，實現如煙霧、火焰等特效。b）支持光影特效的渲染，增強場景的真實感。支持多種粒子和特效類型，滿足不同場景的需求。c）支持實時渲染，如實時粒子和特效渲染，滿足動態場景的需求。應提供靈活的粒子和特效參數設置，方便開發者進行精細控制。0場景管理與優化支持三維圖形渲染中處理復雜場景的場景管理與優化。提供高效的場景數據管理和優化算法，確保渲染的快速執行。包括：a）支持場景數據管理，可實現場景數據的組織、存儲和訪問。應提供靈活的場景管理選項，方便開發者進行精細控制。b）支持多種優化策略，實現通過層次細節（LOD）、光照優化等技術優化場景，滿足不同場景的c）支持實時渲染，實現實時場景管理和優化，滿足動態場景的需求。5.5.3面向圖形處理的指令提供用于提升圖形處理效率的指令架構，應支持著色器（shader）的編程。5.5.4圖形處理應用程序接口（API）應提供支持跨平臺的圖形處理應用程序接口（API），以簡化開發過程，且確保代碼的可移植性。應支持至少一種開源的圖形處理應用程序接口（API），例如OpenGL、OpenGLES、Vulkan等。5.6通用計算5.6.1并行計算實現高并行計算架構，包含大量可以獨立執行計算任務的流處理器，支持單指令多線程（SIMT，多個線程可以同時執行相同的指令）計算模型，可高效地分配和管理線程，具有并行處理計算任務的能力。包括：a）支持大規模并行計算，能夠處理復雜的計算密集型任務。b）提供高效的線程管理和調度機制，確保計算資源的充分利用。5.6.2多級存儲機制7配備多種存儲資源，實現高效的內存訪問，減少訪問延遲。支持的存儲資源包括：a）全局存儲器（GlobalMemory）：所有線程均可訪問的存儲空間，位于設備端。b）共享存儲器（SharedMemory）：線程塊內部共享的高速存儲資源，訪問速度類似于寄存器。c）局部存儲器（LocalMemory）：每個線程獨立的存儲空間，用于存儲線程的私有數據。d）常量存儲器（ConstantMemory）：只讀存儲器，支持緩存，適合存儲頻繁訪問的常量數據。5.6.3計算單元應提供多種計算單元，以支持不同類型的數據處理，包括：整數計算、浮點計算、混合精度計算。計算單元應支持代數函數和超越函數計算。計算單元支持的數據類型應包括：a）整數計算，例如：短整型、長整型、無符號整型等。b）浮點計算，例如：單精度、雙精度等。c）混合計算，例如：FP16、BF16、INT8等5.6.4線程模型支持層次化的線程模型，提升大規模并行計算能力。線程模型層次由底至上包括線程（Thread）、線程塊（ThreadBlock）、線程網格（ThreadGrida）線程（Thread）：執行計算任務的基本單位，每個線程執行相同的代碼。b）線程塊（ThreadBlock）：由多個線程組成，線程塊內的線程可以共享資源。c）線程網格（ThreadGrid）：由多個線程塊組成，整個計算任務的頂層組織結構。線程模型應提供靈活的線程組織方式，支持大規模并行計算，且支持線程間的同步和通信機制，確保計算任務的正確執行。5.6.5面向通用計算的指令提供用于提升通用計算效率的指令架構，應支持向量計算指令，以提升向量計算效率。宜支持張量計算指令，以提升張量計算效率。5.6.6數據傳輸與同步應提供數據傳輸和同步機制，以支持CPU（主系統）與圖形處理器（從設備）之間的數據高效交互功能，包括：a）提供DMA高效的數據傳輸機制，支持異步數據拷貝，減少數據傳輸延遲。如支持張量數據的高b）支持線程間靈活的同步操作的同步機制，保證計算任務的正確執行，確保計算任務的正確性和5.6.7通用計算編程模型應提供支持跨平臺的通用計算編程接口的編程模型，以簡化開發過程，確保代碼的可移植性。應支持開源通用計算編程模型，例如OpenCL。5.7視頻處理宜提供視頻處理功能，以提視頻處理效率。支持的視頻處理功能包括，視頻編碼和視頻解碼。宜支持行業內常見的視頻編格式，如MPEG2、MPEG4、AVI、H.264、H.265、VP8、VP9、AVS、AVS2等。5.8虛擬化應提供GPU虛擬化功能，可將物理概念的GPU資源劃分為多個虛擬GPU（vGPU），且允許多個虛擬機（VM）或容器共享，以提高GPU資源的利用率。GPU提供的虛擬化功能應支持SR-IOV隔離，同時保證每個虛擬環境之間的隔離性；應支持彈性切分，可以根據用戶或應用的需求動態分配GPU資源。5.9片間互聯8應提供GPU互聯功能，允許GPU與其他設備（如其他GPU、網絡接口卡、存儲設備等）進行直接通信，而無需通過CPU中轉，實現數據傳輸效率和性能提升。宜支持大規模GPU集群部署，實現GPU間高效通信。5.10功耗感知應提供GPU功耗感知功能，實現實時監測GPU的功耗，并根據監測功耗數據調整GPU的工作狀態以優化其能效。5.11接口5.11.1總線接口應支持PCIe4.0協議及以上規格協議的總線接口，以完成CPU（主系統）與圖形處理器（從設備）之間的數據傳輸。5.11.2顯存接口支持DDR4.0/GDDR4.0/HBM3.0及以上規格的現存接口。5.11.3顯示接口應至少支持VGA、DVI、HDMI、DisplayPort中的一種或以上的顯示接口，實現圖形數據輸出至顯示設備，宜支持1080P@60Hz及以上顯示分辨率和刷新率。5.12顯示時序生成功能GPU應當具備將需要顯示的圖形數據以特定的時序輸出至顯示設備的功能。該特定時序應當符合相應的標準要求。5.13顯存的訪問和控制GPU應當具備將生成或接收的圖形數據存儲于顯存中，并在需要的時機對顯存中的數據進行讀取調度的功能。5.14配套資源5.14.1配套軟件資源驅動程序應提供GPU配套的驅動程序，支持GPU硬件初始化、管理資源和執行命令等功，包括協助操作系統準確識別GPU，建立操作系統與GPU間通信，為應用程序提供GPU全部功能調用，負責管理GPU硬件的操作、資源分配、性能優化等。應提供層次化的驅動程序，包括：/p/649971173a）硬件抽象層驅動程序。這是計算機圖形系統的最底層，包括圖形處理器（GPU）、顯示器、輸入設備等硬件設備。GPU負責執行大量的并行計算，以快速生成圖形。顯示器則負責將生成的圖形顯示給用戶。輸入設備，如鼠標和鍵盤，允許用戶與圖形系統交互。b）內核驅動程序。驅動層是硬件層和操作系統之間的接口。負責管理硬件設備，如初始化設備、處理設備錯誤、將操作系統的命令轉換GPU件可以執行的命令等。c）用戶態驅動程序。這一層包括操作系統和圖形API（如OpenGL和DirectX）。操作系統負責管理硬件資源，如內存和CPU時間，以及提供基本的服務，如文件系統和網絡。圖形API則提供了一組函數和數據結構，使得開發者可以更容易地使用圖形硬件的功能。d）中間層驅動程序。這一層包括各種圖形引擎和工具，如Unity、UnrealEngine、bgfx等。這些引擎和工具除了提供跨平臺的能力之外，往往還會提供了一組高級的功能，如物理模擬、光照計算、動畫系統等，使得開發者可以更容易地創建復雜的圖形應用。編譯器與工具鏈應提供配套的編譯器和編譯工具鏈，圖形渲染GPU應提供支撐圖形渲染功能的編譯器，實現著色器代碼轉譯、跨階段優化、資源綁定自動匹配等功能；通用計算GPU應提供支撐通用計算功能的編譯器，實現混合編譯、異構內存模型支持、動態張量內存分配、算子融合優化、混合精度校準等功能。5.14.2配套硬件資源9配套應用電路設計若GPU以顯卡形式提供給用戶使用，GPU廠商應提供GPU配套的顯卡板卡。GPU廠商宜提供安裝GPU的顯卡的板卡設計方案或者集成于主板的電路設計方案等資料，至少包括板卡的電路原理圖文件、印制電路板（PCB）版圖文件、元器件清單（BOM表）等。配套散熱設計應提供GPU的散熱設計方案，至少包括散熱電路設計、機械設計、最大散熱功率參數等。5.14.3配套技術文檔GPU架構技術文檔應提供GPU架構技術文檔，包含但不限于GPU架構設計、關鍵特性、性能指標。提供架構圖、技術細節、性能對比。技術規格文檔應提供GPU技術規格文檔，包含但不限于GPU的技術參數，如CUDA核心數量、顯存類型、帶寬等。開發指南文檔應提供用于指導應用開發的GPU開發指南，包含但不限于提供開發工具、API、編程模型等信息。包含示例代碼、調試技巧、性能優化建議等。用戶手冊應提供GPU用戶手冊，可用于指導用戶安裝、配置和使用GPU。簡潔易懂，應適合不同技術水平的用技術支持文檔應提供GPU技術支持文檔，應提供用于指導應用開發的GPU開發指南，包含但不限于常見問題解答、技術支持信息。實時更新，應確保用戶能夠獲取最新支持。典型應用案例應提供GPU典型應用案例，應提供用于指導基于GPU面向典型應用場景的應用方案，包括硬件資源、軟件資源、系統集成要求及預期達成的功能與性能參數指標。5.15電特性GPU應當規定表3中的靜態電參數和表4中的動態電參數。表3GPU靜態電參數表4GPU動態電參數5.16封裝應給出GPU封裝外形圖：包括封裝形式、封裝尺寸、引出端定義功能符號等。5.17板卡外形宜提供安裝GPU的配套板卡（顯卡）的外形技術規格和尺寸，包括顯卡接口形式（單槽）、長、寬、高等參數。6測試方法6.1一般說明除另有規定外，試驗在下列環境條件下進行：a)相對濕度：25%～75%（適用時b)大氣壓力：86kPa～106kPa。6.2測試條件除另有規定外，GPU測試其技術規格的條件下進行，包括：a)環境溫度（應參考5.1.1節規定的工作溫度范圍設定對應的環境溫度）；b)電源電壓；c)輸入數字波形激勵；d)期望輸出波形；e)電壓或電流條件；f)規定的輸出負載。6.3測試通則GPU的電測試不限定測試設備及測試環境，但推薦基于ATE系統環境下進行。當GPU功能需要配置外圍電路才能進行驗證時，應設計必要的工程測試板以完成板級測試。ATE測試所使用的向量宜有產生該向量的電子設計自動化（EDA）工具生成的統計報告，在報告中應具有EDA工具對向量實現的測試覆蓋率的統計。GPU板級測試進行功能、性能測試通常需要加載GPU驅動，在工程測試板/顯卡和測試主機上利用軟件完成相應功能的驗證。板級測試應采用開源的第三方基準程序或可公開源代碼的自研測試程序。功能測試應針對GPU的圖形處理、通用計算、視頻處理、顯示輸出、電參數、功耗等功能性能進行，并至少覆蓋以下測試內容：a)二維（2D）圖形處理；b)三維（3D）圖形處理；c)通用計算；d)視頻處理；e)顯示輸出接口；g)功耗。ATE和系統級測試原理框圖如圖1、圖2所示。顯示器計算機（信號接收、顯示）顯示輸出接口主機接口顯示輸出接口被測器件6.4圖形處理測試6.4.1二維（2D）圖形處理功能和性能測試目的測試GPU的二維圖形處理功能及性能。測試原理框圖GPU的二維圖形處理功能及性能測試原理框圖如圖2。測試要求測試GPU二維圖形處理性能，宜采用測試二維圖形處理性能的基準測試程序完成測試，且滿足以下要求：a)覆蓋典型二維圖形處理操作，包括但不限于點、線、三角形、平行四邊形、正方形、多邊形的圖形繪制、搬移、復制、拉伸、縮放、90°旋轉、X方向翻轉、Y方向翻轉、矩形裁剪、矩形填充、矩形清除等功能；b)基準測試程序可使用Unixbench、xllperf、qtperf，推薦選用最新版Unixbench，測試時不允許修改源代碼。測試程序測試程序如下：a）準備測試環境。按照圖2給出的測試原理框圖準備測試所需的軟硬件環境，配備待測GPU的陪試計算機，確保其正常運行且無其他硬件故障。安裝相應的操作系統、驅動程序以及二維圖形處理測試工具，如OpenGL等API的測試庫，或者使用專業的二維圖形性能測試軟件。準備不同復雜度的二維圖形場景、圖像素材、文字樣本等作為測試數據。b）基本圖形繪制測試。使用滿足所規定的開源測試工具或者商業測試工具或自編測試代碼（自編測試代碼需在測試前進行正確性驗證）進行GPU二維圖形處理功能和性能測試。c）記錄測試數據。在每個測試步驟中，詳細記錄測試結果，包括功能測試中的異常現象、性能測試中的具體數值等。d）適用時，可根據需要做測試數據分析。分析GPU在二維圖形處理功能和性能方面的表現。對于功能測試中發現的問題，確定其是否為GPU的缺陷或兼容性問題；對于性能測試結果，對比不同測試場景和條件下的數據，評估GPU的性能優劣，并找出可能的性能瓶頸。6.4.2三維（3D）圖形處理功能和性能測試目的測試GPU的三維圖形處理性能，包括像素填充率、紋理填充率、綜合性能測試等。測試原理框圖GPU的三維圖形處理功能及性能測試原理框圖如圖2。測試要求測試GPU三維圖形處理性能，宜采用測試三維圖形處理性能的基準測試程序完成測試，且滿足以下要求：a)覆蓋典型三維圖形處理操作，包括圖元的生成、變換、著色，最終轉化為對應的二維畫面的功能以及頂點處理、像素處理、紋理處理等模塊；b)基準測試程序可使用最新版glxgears、glmark2、teapot、gears等，測試時不允許修改源代測試程序測試程序如下：a）準備測試環境。按照圖2給出的測試原理框圖準備測試所需的軟硬件環境，配備待測GPU的陪試計算機，確保其正常運行且無其他硬件故障。安裝相應的操作系統、驅動程序以及三維圖形處理測試工具和圖形接口函數庫，如OpenGL等API的測試庫。準備不同復雜度的三維模型、場景文件以及相應的測試腳本。b）基本圖形繪制測試。使用滿足所規定的開源測試工具或者商業測試工具或自編測試代碼（自編測試代碼需在測試前進行正確性驗證）進行GPU三維圖形處理功能和性能測試。c）記錄測試數據。在每個測試步驟中，詳細記錄測試結果，包括功能測試中的異常現象、性能測試中的具體數值等。d）適用時，可根據需要做測試數據分析。分析GPU在三維圖形處理功能和性能方面的表現。對于功能測試中發現的問題，確定其是否為GPU的缺陷或兼容性問題；對于性能測試結果，對比不同測試場景和條件下的數據，評估GPU的性能優劣，并找出可能的性能瓶頸。6.5通用計算測試6.5.1計算接口函數庫符合性測試目的測試GPU密集型并行浮點運算的功能。測試要求測試GPU計算接口函數庫的符合性，包括其所支持的計算接口函數庫規范、應用程序接口（API）的覆蓋性和功能正確性。宜采用開源的接口函數庫進行測試，且應滿足以下要求：a)覆蓋接口函數庫規范所定義的全部應用程序接口，且功能正確；b)采用最新版本的接口函數庫兼容程序；c)不允許改動接口函數庫兼容程序源代碼。6.5.2通用計算性能測試目的測試GPU在操作系統環境下密集型并行浮點運算的性能。測試原理框圖GPU通用計算功能和性能測試原理框圖如圖2。測試要求測試GPU在操作系統環境下的通用計算性能，采用可針對平臺做優化的開源測試程序，推薦shocbenchmark、clpeak。測試程序測試程序如下：a）準備測試環境。按照圖2給出的測試原理框圖準備測試所需的軟硬件環境，配備待測GPU的陪試計算機，確保其正常運行且無其他硬件故障。安裝相應的操作系統、驅動程序以及通用計算測試工具，如OpenCL等。準備不同規模和類型的測試數據，如矩陣數據、圖像數據等以及相應的測試腳本。b）通用計算功能和性能測試。使用滿足所規定的開源測試工具或者商業測試工具或自編測試代碼（自編測試代碼需在測試前進行正確性驗證）進行GPU通用計算功能和性能測試。c）記錄測試數據。在每個測試步驟中，詳細記錄測試結果，包括功能測試中的異常現象、性能測試中的具體數值等。d）適用時，可根據需要做測試數據分析。分析GPU在通用計算功能和性能方面的表現。對于功能測試中發現的問題，確定其是否為GPU的缺陷或兼容性問題；對于性能測試結果，對比不同測試場景和條件下的數據，評估GPU的性能優劣，并找出可能的性能瓶頸。6.6視頻處理測試6.6.1視頻編碼功能測試目的測試GPU視頻編碼功能和性能。測試原理框圖GPU視頻編碼功能和性能測試原理框圖如圖2。測試要求測試GPU的視頻編碼功能，應基于標準的視頻編碼測試集，測試集要求：a）覆蓋GPU所標稱支持的視頻編碼格式；b）覆蓋GPU所標稱支持的視頻編碼分辨率。測試程序測試程序如下：a）準備測試環境。按照圖2給出的測試原理框圖準備測試所需的軟硬件環境，配備待測GPU的陪試計算機，確保其正常運行且無其他硬件故障。安裝相應的操作系統、驅動程序以及視頻編碼測試工具。準備不同規模和類型的用于測試的原始視頻數據以及相應的測試腳本。b）視頻編碼功能和性能測試。使用滿足所規定的開源測試工具或者商業測試工具或自編測試代碼（自編測試代碼需在測試前進行正確性驗證）進行GPU視頻編碼功能和性能測試。c）記錄測試數據。在每個測試步驟中，詳細記錄測試結果，包括功能測試中的異常現象、性能測試中的具體數值等。d）適用時，可根據需要做測試數據分析。分析GPU在視頻編碼功能和性能方面的表現。對于功能測試中發現的問題，確定其是否為GPU的缺陷或兼容性問題；對于性能測試結果，對比不同測試場景和條件下的數據，評估GPU的性能優劣，并找出可能的性能瓶頸。6.6.2視頻解碼性能測試目的測試GPU視頻解碼功能和性能。測試原理框圖GPU視頻解碼功能和性能測試原理框圖如圖2。測試要求測試GPU的視頻解碼性能，需要基于標準的視頻解碼測試集，測試集要求：a)覆蓋GPU所標稱支持的視頻解碼格式；b)覆蓋GPU所標稱支持的視頻解碼分辨率。測試程序測試程序如下：e）準備測試環境。按照圖2給出的測試原理框圖準備測試所需的軟硬件環境，配備待測GPU的陪試計算機，確保其正常運行且無其他硬件故障。安裝相應的操作系統、驅動程序以及視頻解碼測試工具。準備不同規模和類型的用于測試的原始視頻數據以及相應的測試腳本。f）視頻解碼功能和性能測試。使用滿足所規定的開源測試工具或者商業測試工具或自編測試代碼（自編測試代碼需在測試前進行正確性驗證）進行GPU視頻編碼功能和性能測試。g）記錄測試數據。在每個測試步驟中，詳細記錄測試結果，包括功能測試中的異常現象、性能測試中的具體數值等。h）適用時，可根據需要做測試數據分析。分析GPU在視頻解碼功能和性能方面的表現。對于功能測試中發現的問題，確定其是否為GPU的缺陷或兼容性問題；對于性能測試結果，對比不同測試場景和條件下的數據，評估GPU的性能優劣，并找出可能的性能瓶頸。6.7顯示接口測試6.7.1目的測試GPU顯示接口支持、顯示輸出、多屏等功能。6.7.2測試原理框圖GPU顯示接口功能測試原理框圖如圖2。6.7.3測試要求a)支持的顯示接口功能：1)VGA接口；2)HDMI接口；3)DVI接口；4)DP接口。b)顯示輸出功能：1)最大分辨率；2)最小分辨率；3)隨機分辨率。c)支持多屏功能：1)多屏擴展顯示；2)多屏復制顯示。6.7.4測試程序測試程序如下：a）準備測試環境。按照圖2給出的測試原理框圖準備測試所需的軟硬件環境，配備待測GPU的陪試計算機，確保其正常運行且無其他硬件故障。安裝相應的操作系統、驅動程序以及視頻數據以及相應的視頻播放器軟件。b）顯示接口功能測試。將GPU支持的顯示接口逐次接到外接顯示器，進行GPU顯示接口功能測試，觀察外接顯示器畫面顯示效果。c）記錄測試數據。在每個測試步驟中，詳細記錄測試結果，包括功能測試中的異常現象等。6.8電特性測試6.8.1目的測試GPU的靜態與動態電特性參數。6.8.2測試參數靜態特性參數GPU靜態特性參數包括但不限于：a)內核靜態電流b)輸入高電平電壓c)輸入低電平電壓d)輸入信號幅度e)輸出高電平電壓f)輸出低電平電壓g)輸出信號幅度動態特性參數GPU動態特性參數包括但不限于：a)待機功耗b)IO動態電流c)存儲器IO動態電流d)典型功耗6.8.3測試原理框圖GPU的靜態與動態電特性參測試原理框圖如圖1。6.8.4測試要求電特性測試時應配合相應的測試向量使GPU處于所需的工作狀態。測試向量需符合以下要求：a)在電參數測試時，GPU需處于某種指定狀態或應用狀態；b)在測試過程中，需保證GPU不會從指定狀態或者應用狀態變更為其他狀態。6.8.5測試程序電特性的靜態特性、動態特性測試程序應按照GB/T17574—1998第IV篇的規定進行。6.9功耗測試6.9.1目的測試GPU靜態功耗以及在典型工作狀態下的功耗平均值。6.9.2測試原理框圖GPU功耗測試原理框圖可參照GJB7704—2012功耗測試方法的測試框圖。