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Linux DRM与GPU协作：图形管线中的内存带宽优化

共计 30 章节

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课程导论与背景

现代GPU图形管线概述 · 内存带宽瓶颈的成因 · DRM在Linux图形栈中的角色

课程导论背景

DRM框架基础

DRM核心数据结构（drm_devi… · drm_file） · 驱动模型与组件注册流程

DRM框架基础

GPU内存模型

显存（VRAM）与系统内存（Syst… · PCIe BAR映射与GART机制

GPU内存模型

Buffer Object管理

GEM（Graphics Execu… · BO的创建 · 映射与销毁生命周期

DMA-BUF与跨设备共享

DMA-BUF机制原理 · 文件描述符传递 · 显存与系统内存零拷贝共享

DMA-BUF跨设备共享

内存分配策略

连续物理内存（CMA）与分散-聚集映… · 大页支持与透明大页的影响

内存分配策略CMA

CPU与GPU同步

Fence机制（dma_fence） · 隐式与显式同步 · Out-fence与In-fence

GPU调度队列 · 优先级管理 · 上下文隔离与抢占机制

图形管线概览

从CPU提交到GPU渲染的完整数据流 · 命令缓冲区（Command Buff…

图形管线概览CPU

显存带宽测量方法

使用perf · DRM调试接口 · GPU厂商工具（如Radeontop

显存带宽测量方法perf

带宽优化之压缩技术

DCC（Delta Color Co… · AFBC（Arm Frame Buf…

带宽优化之压缩技…DCC

带宽优化之Tile与Foveation

基于Tile的渲染 · 可变速率着色（VRS）与注视点渲染

带宽优化之内存布局

线性布局与Tiled/Swizzle… · Bank冲突避免与Channel交错

带宽优化之内存布…Tiled/Swizzl…

带宽优化之缓存策略

GPU L1/L2缓存 · 只读缓存与写入合并 · 缓存一致性协议

带宽优化之缓存策…GPU

带宽优化之显示控制器

CRTC与Plane的硬件流水线 · Scanout缓冲区的带宽需求

带宽优化之显示控…CRTC

带宽优化之帧缓冲压缩

FB压缩（如FBC） · Panel Self Refresh…

带宽优化之帧缓冲…FB

带宽优化之多GPU与SLI/Crossfire

显存镜像与数据分割 · PCIe带宽瓶颈分析

GPUSLI/Crossfir…

带宽优化之API层面

Vulkan/OpenGL的内存分配… · VK_EXT_memory_budg…

API带宽优化之

带宽优化之驱动层面

AMD ROCm与NVIDIA CU… · Intel i915的LLC优化

带宽优化之驱动层…AMD

带宽优化之用户空间

Mesa Gallium架构中的带宽… · 着色器编译优化

带宽优化之用户空…Mesa

4K/8K视频播放中的内存带宽挑战 · DRM/KMS的Atomic Mod…

案例分析K/8K

游戏渲染中的带宽瓶颈 · 纹理压缩（BC/ETC/ASTC）的…

案例分析游戏渲染

AI推理与训练中的显存带宽 · 张量核心与内存墙的博弈

虚拟化环境（SR-IOV）中的GPU…

案例分析SR-IOV

工具与Profiling

使用Valgrind · NVIDIA Nsight · AMD ROCProfiler进行带…

Profiling工具

工具与Profiling

使用DRM的debugfs接口 · tracepoint（drm_tra…

Profiling工具

CXL（Compute Expres…

高级主题CXL

异构内存管理（HMM）与GPU的细粒…

高级主题HMM

Linux内核中的DMA API与I…

高级主题Linux

课程总结与未来展望

CXL 3.0 · UCIe · chiplet架构下的带宽优化趋势

课程总结未来展望