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现代GPU通常采用超长图形流水线设计,功能单元众多、结构多样复杂,导致GPU在设计过程中故障定位难度大、耗时长、精度低。在深入研究图形流水线工作原理的基础上,提出了一种面向GPU设计的图形流水线故障检测方法。通过对图形流水线分级处理,逐级收集并分析运行状态信息,来达到故障定位的目的。在某款航空军用嵌入式GPU芯片设计过程中采用本方法,大幅提高了故障定位的精确度和速度,使平均定位时间缩短60%以上。