[發明專利]用于將寄存器的內容廣播到另一個寄存器的數據元素位置的系統、裝置和方法

在審

• 申請號: 201380045603.7
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN104903867A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: C·J·休斯;M·J·查尼;J·考博爾;M·B·吉爾卡爾;E·烏爾德-阿邁德-瓦爾;B·L·托爾;R·凡倫天
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: G06F12/02
• 分類號: G06F12/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張東梅

響應于包括源寫掩碼寄存器操作數、目的地向量寄存器操作數和操作碼的單個向量緊縮廣播指令在計算機處理器中執行廣播數據的系統、設備和方法。在一些實施例中，在廣播之前對源寫掩碼寄存器的數據進行零擴展。

技術領域

本發明的領域一般涉及計算機處理器架構，更具體地涉及在執行時導致特定結果的指令。

背景技術

指令集或指令集架構(ISA)是計算機架構中與編程有關的部分，并且可包括原生數據類型、指令、寄存器架構、尋址模式、存儲器架構、中斷和異常處理、以及外部輸入和輸出(I/O)。應該注意，術語指令在本文中一般是指宏指令——即，提供給處理器供執行的指令——而不是由處理器的解碼器解碼宏指令所產生的微指令或微操作。

指令集架構與微架構不同，微架構是實現ISA的處理器的內部設計。具有不同的微架構的處理器可共享共同的指令集。例如，英特爾Pentium(奔騰)4處理器、英特爾Core(酷睿)處理器、以及位于Sunnyvale CA的Advanced Micro Devices公司的處理器實現x86指令集的幾乎相同的版本(帶有被添加到較新的版本中的某些擴展)，但是，具有不同的內部設計。例如，ISA的相同寄存器架構可以使用已知的技術，以不同的微型架構，以不同的方式來實現，包括專用物理寄存器，使用寄存器重命名機制(例如，寄存器別名表(RAT)的使用，重新排序緩沖器(ROB)以及退役寄存器文件，如美國專利No.5,446,912所描述的；使用多個圖以及寄存器的池，如美國專利No.5,207,132所描述的)的一個或多個動態地分配的物理寄存器，等等。除非另作說明，短語寄存器架構、寄存器組以及寄存器是指對軟件/編程器以及指令指定寄存器的方式可見的東西。在需要特殊性的情況下，形容詞邏輯、架構、或軟件可見的將用于表示寄存器架構中的寄存器/寄存器組，而不同的形容詞將用于指定給定微架構中的寄存器(例如，物理寄存器、重新排序緩沖器、引退寄存器、寄存器池)。

指令集包括一個或多個指令格式。給定指令格式定義各個字段(位的數量、位的位置)以指定要執行的操作(操作碼)以及對其要執行該操作的操作數等。給定指令是使用給定指令格式來表達的，并指定操作和操作數。指令流是特定指令序列，其中該序列中的每一指令都是指令格式的指令出現。

科學、金融、自動向量化的通用、RMS(識別、挖掘以及合成)/可視和多媒體應用程序(例如，2D/3D圖形、圖像處理、視頻壓縮/解壓縮、語音識別算法和音頻操縱)常常需要對大量的數據項執行相同操作(被稱為“數據并行性”)。單指令多數據(SIMD)是指使處理器對多個數據項執行相同操作的一種指令。SIMD技術特別適于能夠在邏輯上將寄存器中的位分割為若干個固定尺寸的數據元素的處理器，其中每一個數據元素都表示單獨的值。例如，64位寄存器中的位可被指定為作為四個單獨的16位數據元素的、將對其操作的源操作數，每一個數據元素都表示單獨的16位值。作為另一個示例，256位寄存器中的位可被指定為作為四個單獨的64位緊縮數據元素(四字(Q)尺寸的數據元素)、八個單獨的32位緊縮數據元素(雙字(D)尺寸的數據元素)、十六個單獨的16位緊縮數據元素(字(W)尺寸的數據元素)、或三十二個單獨的8位數據元素(字節(B)尺寸的數據元素)的、將對其操作的源操作數。這種類型的數據被稱為緊縮數據類型或向量數據類型，這種數據類型的操作數被稱為緊縮數據操作數或向量操作數。換句話說，緊縮數據項或向量指的是緊縮數據元素的序列；并且緊縮數據操作數或向量操作數是SIMD指令(也稱為緊縮數據指令或向量指令)的源操作數或目的地操作數。