A Reconfigurable Lighting Engine for Mobile GPU Shaders

Jonghun Ahn; Seongrim Choi; Byeong-Gyu Nam

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자료유형: 학술저널

저자정보: Jonghun Ahn (Chungnam National University) Seongrim Choi (Chungnam National University) Byeong-Gyu Nam (Chungnam National University)

저널정보: 대한전자공학회 JOURNAL OF SEMICONDUCTOR TECHNOLOGY AND SCIENCE Journal of Semiconductor Technology and Science Vol.15 No.1

발행연도: 2015.2

수록면: 145 - 149 (5page)

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A reconfigurable lighting engine for widely used lighting models is proposed for low-power GPU shaders. Conventionally, lighting operations that involve many complex arithmetic operations were calculated by the shader programs on the GPU, which led to a significant energy overhead. In this letter, we propose a lighting engine to improve the energy-efficiency by supporting the widely used advanced lighting models in hardware. It supports the Blinn-Phong, Oren-Nayar, and Cook-Torrance models, by exploiting the logarithmic arithmetic and optimizing the trigonometric function evaluations for the energy-efficiency. Experimental results demonstrate 12.7%, 42.5%, and 35.5% reductions in terms of power-delay product from the shader program implementations for each lighting model. Moreover, our work shows 10.1% higher energy-efficiency for the Blinn-Phong model compared to the prior art.

#Lighting engine #shader #mobile GPU #reconfigurable architecture #logarithmic arithmetic

참고문헌 (3)

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1. [학술대회논문] - Byeong-Gyu Nam / 2007 / Low-Power Vector Processor using Logartithmic Arithmetic for Handheld 3D Graphics Systems / Proc. IEEE ESSCIRC

2. [학술지(정기간행물)] - Farhana Sheikh / 2012 / A 2.05 GVertices/s 151 mW Lighting Accelerator for 3D Graphics Vertex and Pixel Shading in 32nm CMOS / IEEE J. Solid- State Circuits 48 (1) : 128 ~ 139

3. [단행본] - Dempski Kelly / 2005 / Advanced Lighting and Materials with Shaders / Wordware Publishing

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