[發(fā)明專利]數(shù)據(jù)訪問和置換單元

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310617531.0
• 申請日: 2006-04-06
• 公開（公告）號: CN103744639A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設計）人: S.諾爾斯;S.菲利克斯
• 申請（專利權(quán)）人: 輝達技術(shù)英國有限公司
• 主分類號: G06F9/30
• 分類號: G06F9/30;G06F9/302
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王忠忠

1.一種用于計算機的數(shù)據(jù)處理單元，包括：

寄存器文件；

寄存器訪問和置換單元，它能夠根據(jù)單個數(shù)據(jù)訪問指令而訪問在所述寄存器文件中的至少一個數(shù)據(jù)運算對象，所述寄存器訪問和置換單元包括置換電路，用來根據(jù)所述單個數(shù)據(jù)訪問指令的置換操作碼部分而選擇地置換所述訪問的數(shù)據(jù)運算對象；以及

數(shù)據(jù)執(zhí)行單元，被安排成與所述寄存器訪問和置換單元串聯(lián)，所述數(shù)據(jù)執(zhí)行單元用來根據(jù)所述單個數(shù)據(jù)訪問指令的執(zhí)行操作碼部分對所述選擇地置換的數(shù)據(jù)運算對象執(zhí)行運算。

2.如在權(quán)利要求1中的數(shù)據(jù)處理單元，其中所述寄存器訪問和置換單元包括被連接在所述寄存器文件與所述執(zhí)行單元之間的譯碼器寄存器文件讀出級。

3.如在權(quán)利要求2中的數(shù)據(jù)處理單元，其中所述寄存器訪問和置換單元包括被連接在所述譯碼器寄存器文件讀出級與所述執(zhí)行單元之間的至少一個復接器級。

4.如在權(quán)利要求3中的數(shù)據(jù)處理單元，其中置換控制輸入被提供到所述復接器級。

5.如在權(quán)利要求2中的數(shù)據(jù)處理單元，其中所述寄存器訪問和置換單元還包括被連接在所述譯碼器寄存器文件讀出級與所述執(zhí)行單元之間的列復接器級。

6.如在權(quán)利要求5中的數(shù)據(jù)處理單元，其中置換控制輸入被提供到所述列復接器級。

7.如在權(quán)利要求2中的數(shù)據(jù)處理單元，其中所述寄存器訪問和置換單元包括被連接在所述譯碼器寄存器文件讀出級與所述執(zhí)行單元之間的縱橫復接器級。

8.如在權(quán)利要求7中的數(shù)據(jù)處理單元，其中置換控制輸入被提供到所述縱橫復接器級。

9.如在權(quán)利要求2中的數(shù)據(jù)處理單元，其中置換控制輸入被提供到所述譯碼器寄存器文件讀出級。

10.如在權(quán)利要求1中的數(shù)據(jù)處理單元，包括被連接在所述執(zhí)行單元的輸出端與所述寄存器文件訪問和置換單元的輸入端之間的旁路電路。

11.如在權(quán)利要求1中的數(shù)據(jù)處理單元，包括第一和第二寄存器訪問和置換電路。

12.如在權(quán)利要求11中的數(shù)據(jù)處理單元，其中所述第一寄存器訪問和置換電路被安排成訪問第一和第二運算對象，以及執(zhí)行從滾動、分類、改組中的一個或多個中選擇的置換。

13.如在權(quán)利要求11中的數(shù)據(jù)處理單元，其中所述第二寄存器訪問和置換電路被安排成訪問至少一個運算對象，以及執(zhí)行廣播置換。

14.如在權(quán)利要求11中的數(shù)據(jù)處理單元，其中所述第一和第二寄存器訪問和置換電路的每個包括以下的一個或多個：

(i)?被連接在所述寄存器文件與所述執(zhí)行單元之間的譯碼器寄存器文件讀出級；

(ii)?被連接在所述譯碼器寄存器文件讀出級與所述執(zhí)行單元之間的至少一個復接器級。

15.如在權(quán)利要求14中的數(shù)據(jù)處理單元，其中所述至少一個復接器級包括以下的一個或多個：

(i)?被連接在所述譯碼器寄存器文件讀出級與執(zhí)行單元之間的列復接器級；以及

(ii)?被連接在所述列復接器級與所述執(zhí)行單元之間的縱橫復接器級。

16.如在權(quán)利要求1中的數(shù)據(jù)處理單元，其中所述執(zhí)行單元包括單指令多數(shù)據(jù)電路。

17.一種用于計算機處理器的數(shù)據(jù)處理單元，包括以串聯(lián)連接方式的寄存器訪問單元、向量置換電路、和至少一個執(zhí)行單元；該數(shù)據(jù)處理單元還包括譯碼單元，用來響應單個指令而控制對至少一個向量運算對象的訪問、選擇置換至少一個向量運算對象、以及執(zhí)行至少一個另外的操作。

18.一種操作用于計算機處理器的數(shù)據(jù)處理單元的方法，該方法包括：

響應單個數(shù)據(jù)訪問指令，由所述計算機處理器的所述數(shù)據(jù)處理單元對從計算機處理器的寄存器文件訪問的至少一個數(shù)據(jù)運算對象執(zhí)行置換運算，置換運算是與(i)訪問寄存器以得到所述至少一個數(shù)據(jù)運算對象和(ii)對所述至少一個數(shù)據(jù)運算對象執(zhí)行數(shù)據(jù)處理運算串行地執(zhí)行的；以及

由所述計算機處理器的所述數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)單個數(shù)據(jù)訪問指令執(zhí)行與訪問寄存器串行的置換運算。

19.按照權(quán)利要求18的方法，其中置換運算是對單個向量寄存器運算對象執(zhí)行的。