[發(fā)明專利]一種動(dòng)態(tài)可重構(gòu)陣列內(nèi)數(shù)據(jù)緩存的裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110322713.6
• 申請日: 2011-10-21
• 公開（公告）號(hào): CN102402415A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉雷波;朱敏;王延升;朱建峰;楊軍;曹鵬;時(shí)龍興;尹首一;魏少軍
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F5/06
• 分類號(hào): G06F5/06;G06F15/78
• 代理公司: 北京潤澤恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11319
• 代理人: 蘇培華

1.一種動(dòng)態(tài)可重構(gòu)陣列內(nèi)數(shù)據(jù)緩存的裝置，其特征在于，包括：

輸入數(shù)據(jù)緩存器，用于從外部存儲(chǔ)器中讀入數(shù)據(jù)，并進(jìn)行緩存，待需要時(shí)將數(shù)據(jù)輸出至處理單元陣列；

處理單元陣列，用于從輸入數(shù)據(jù)緩存器或通用寄存器堆讀入數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算操作；

通用寄存器堆，用于與處理單元陣列互聯(lián)，從所述處理單元陣列讀入數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，待需要時(shí)將數(shù)據(jù)輸出至所述處理單元陣列；

輸出數(shù)據(jù)緩存器，用于緩存經(jīng)過所述處理單元陣列處理后的結(jié)果數(shù)據(jù)，需要時(shí)將數(shù)據(jù)讀出到外部存儲(chǔ)器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，

所述通用寄存器堆包含多個(gè)寄存器堆子單元，將所述寄存器堆子單元分成n行×m列的形式，n和m的規(guī)模等同于處理單元陣列內(nèi)處理單元的規(guī)模；

所述寄存器堆子單元用于緩存上一行處理單元輸出的結(jié)果數(shù)據(jù)或緩存上一行中某一寄存器堆子單元中輸出的數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述處理單元陣列包括：

處理單元，用于完成對(duì)輸入數(shù)據(jù)的邏輯運(yùn)算操作；

路由單元，用于完成處理單元以及寄存器堆子單元間的數(shù)據(jù)連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述處理單元包括：

輸入寄存器，用于寄存當(dāng)前運(yùn)算所需要的操作數(shù)；

算術(shù)邏輯單元，用于執(zhí)行所述操作數(shù)的算術(shù)或者邏輯運(yùn)算；

輸出寄存器，用于寄存當(dāng)前運(yùn)算的計(jì)算結(jié)果。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述操作數(shù)來自輸入數(shù)據(jù)緩存器，或者來自上一行處理單元的運(yùn)算結(jié)果，或者來自上一行中寄存器堆子單元中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。

6.一種動(dòng)態(tài)可重構(gòu)陣列內(nèi)數(shù)據(jù)緩存的方法，其特征在于，包括：

輸入數(shù)據(jù)緩存器從外部存儲(chǔ)器中讀入數(shù)據(jù)，并進(jìn)行緩存，待需要時(shí)將數(shù)據(jù)輸出至處理單元陣列；

處理單元陣列從輸入數(shù)據(jù)緩存器或通用寄存器堆讀入數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算操作；

通用寄存器堆與處理單元陣列互聯(lián)，從所述處理單元陣列讀入數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，待需要時(shí)將數(shù)據(jù)輸出至所述處理單元陣列；

輸出數(shù)據(jù)緩存器緩存經(jīng)過處理單元陣列處理后的結(jié)果數(shù)據(jù)，需要時(shí)將數(shù)據(jù)讀出到外部存儲(chǔ)器。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，

所述通用寄存器堆包含多個(gè)寄存器堆子單元，將所述寄存器堆子單元分成n行×m列的形式，n和m的規(guī)模等同于處理單元陣列內(nèi)處理單元的規(guī)模；

所述寄存器堆子單元緩存上一行處理單元輸出的結(jié)果數(shù)據(jù)或緩存上一行中某一寄存器堆子單元中輸出的數(shù)據(jù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述處理單元陣列從輸入數(shù)據(jù)緩存器讀入數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算操作的步驟包括：

處理單元對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算操作；

路由單元將處理單元以及寄存器堆子單元間的數(shù)據(jù)進(jìn)行連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述處理單元對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算操作的步驟包括：

輸入寄存器寄存當(dāng)前運(yùn)算所需要的操作數(shù)；

算術(shù)邏輯單元對(duì)所述操作數(shù)執(zhí)行算術(shù)或者邏輯運(yùn)算；

輸出寄存器寄存當(dāng)前運(yùn)算的計(jì)算結(jié)果。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述操作數(shù)來自輸入數(shù)據(jù)緩存器，或者來自上一行處理單元的運(yùn)算結(jié)果，或者來自上一行中寄存器堆子單元中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。