[發明專利]支持矩陣整體讀寫操作的矩陣寄存器文件

有效

• 申請號: 200910043826.5
• 申請日: 2009-07-03
• 公開（公告）號: CN101620524A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: 陳書明;陳海燕;萬江華;劉衡竹;陳吉華;孫永節;陳躍躍;彭元喜
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G06F9/30
• 分類號: G06F9/30
• 代理公司: 國防科技大學專利服務中心
• 代理人: 郭 敏

技術領域：本發明涉及向量微處理器中支持矩陣整體讀寫操作的矩陣寄存器文件。

背景技術：圖像處理和現代通信等媒體應用領域需要進行大量的矩陣運算，如圖像處理中的二維卷積、小波變換，現代通信領域調制解調系統中的空時編碼(STBC)、信道估計和FFT算法都需要使用矩陣乘法、矩陣加法運算。面向這類數據密集型應用的向量微處理器通常采用單指令流多數據流(SIMD)、超常指令字體系結構(VLIW)，設置向量運算指令、向量寄存器文件和向量運算陣列來支持矩陣或向量數據運算，以加快數據處理的速度。

向量微處理器執行向量操作指令時，其指令譯碼部件完成指令譯碼，并將執行何種指令操作、源操作數位置、以及目的操作數位置等譯碼結果發送到向量寄存器文件和向量運算陣列。源操作數從向量寄存器文件讀出并送往向量運算陣列進行運算，運算結果被寫入由譯碼結果指定的目的向量寄存器文件或片內存儲器中。需要時，向量寄存器文件和向量運算陣列通過直接存儲器訪問控制器(DMA)訪問片外主存。

向量寄存器文件存放和提供向量運算所需的向量數據，是由N個(N為正整數，且為2的整數次冪)行向量寄存器構成的向量寄存器組。每個行向量寄存器又由M個B(B為正整數)位的字組成。向量寄存器文件的大小以N*M個字表示，即向量寄存器文件最多能存放N*M個數據，最多可存?放如式1所示的矩陣數據，也可存放大小為J*H(1≤J≤N、1≤H≤M，且為整數)的任意矩陣數據。

X=x11x12...x1Mx21x22...x2M............xN1xN2...xNM]]>(式1)

對于存放式1所示矩陣數據的向量寄存器文件，共有N個行向量，M個列向量，其行向量VR_i＝{x_j1，x_j2，...，x_jM}(1≤j≤N，且為整數)，列向量CVR_h＝{x_1h，x_2h，...，x_Nh}(1≤h≤M，且為整數)。

目前已有支持按行向量或列向量訪問的向量寄存器文件，可實現矩陣轉置、行列向量的運算操作。但向量微處理器要完成一次矩陣運算，仍需執行多條向量寄存器文件的行、列向量操作指令。