QEMU-SystemC是最近热门的全系统模拟平台之一，我们之前已经使用它建立了一套3D绘图系统雏型，针对砌块式绘图处理器(tile-based GPU)设计，探讨其架构与演算法之优劣，以及初步的软硬体分割(software/hardware partition)，并实现为可合成的硬体，然而在整体效能上却还有调校的空间；此外，虽然从QEMU中可以得到估计指令的周期数，分别测量出软硬体执行时间，却仍然没有办法将软体的负载真实地反应到系统效能中。       因此，本论文以SysemC建构出抽象层级的tile-based GPU模型，包含贴图单元，并估计模型需要的周期数以及合成的面积，作为评估效能的模型。接着配合QEMU同步分析器(synchronization profiler)，在全系统模拟平台中建立同步机制，得到近似精确的应用程式执行时间，反应到系统中增加效能评估的准确性。GPU内部采用Ericsson Texture Compression (ETC)贴图压缩的技术，并扩充它支援透明度(alpha)压缩，大幅降低外部记忆体的使用量与汇流排频宽，约为原来的1/6，就Rasterization Engine (RE)部分加快35%。最後针对软硬体资料流和架构优化，改善Geometry Engine (GE) 96%，改善RE 89%，整体系统效能提升70%；在时脉为200MHz时，GE最大输出可达7.407 Mtriangles/sec、RE最大输出为200 Mpixels/sec。