Abstract: This paper designs a high-performance programmable pixel shader for mobile devices.The pixel shader has a fixed-point 4-way SIMD arithmetic unit and pipeline structure with bypassing function.The efficient architecture increases the processing speed and reduces the circuit area.The pixel shader has been implemented on a FPGA platform.The experimental results show that the pixel shader has the ability to allow users to customize the real-time shading effects.

Key words: 3D graphics, pixel shader, bypass, Field-Programmable Gate Array（FPGA）

摘要： 传统的图形处理器中的像素混合单元是用功能固定的电路来实现的，实现了一个高性能的面向移动设备的可编程像素渲染器的设计。该处理器采用定点数操作，实现了4路共128位的单指令多数据的运算单元和具备数据旁路功能的8级流水线。这些结构特性有效地减少了电路面积，提高了像素渲染器的运算速度。该像素渲染器在FPGA平台上的实验结果表明，用户可以通过编程实现自定义的像素混合算法，以渲染出各种不同的特殊效果。

关键词: 3D图形处理, 像素渲染器, 旁路, 现场可编程门阵列（FPGA）