[發明專利]用于確定直方圖的指令

有效

• 申請號: 201380062290.6
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN104823156B
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 郭獅中
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: G06F9/38
• 分類號: G06F9/38;G06F9/46
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉瑜;王英

說明的處理器具有指令執行流水線的功能單元。功能單元具有比較庫電路和加法器電路。比較庫電路比較第一輸入矢量的一個或多個元素與第二輸入矢量的元素。加法器電路耦合至所述比較庫電路，用于以所述第一輸入矢量的逐個元素的方式，增加匹配所述第一輸入矢量的值的所述第二輸入矢量的元素的數量。

技術領域

發明的領域通常涉及計算系統，并且更具體而言，涉及用于確定直方圖的指令。

背景技術

圖1示出在半導體芯片上用邏輯電路實現的處理核心100的高層圖。處理核心包含流水線101。流水線包括多個階段，每個設計為執行完全執行程序代碼指令所需要的多步驟處理中的特定步驟。這些典型地至少包含：1)指令獲取和解碼；2)數據獲取3)執行；4)寫回。當數據由相同的指令識別并在之前階段中獲取(例如，在上述步驟2)中)時，執行特定操作的執行階段由指令識別，該指令在另一個之前階段中被獲取并解碼(例如，在上述步驟1)中)。被操作的數據典型地從(通用)寄存器存儲空間102獲取。在操作完成時創建的新數據也典型地“寫回”到寄存器存儲空間(例如，在上述4)階段處)。

關聯于執行階段的邏輯電路典型地由多個“執行單元”或者“功能單元”103_1至103_N組成，其每個設計為執行其自身的操作的唯一子集(例如，第一功能單元執行整數數學操作，第二功能單元執行浮點指令，第三功能單元執行從/向緩存/存儲器的加載/存儲操作等)。由所有功能單元執行的所有操作的集合對應于處理核心100支持的“指令集”。

在計算機科學領域廣泛知曉2個類型的處理器架構：“標量”和“矢量”。標量處理器被設計為執行對單集合數據執行操作的指令，而矢量處理器被設計為執行對多集合數據執行操作的指令。圖2A和2B呈現展示了標量處理器與矢量處理器之間的基本差異的比較例。

圖2A示出標量AND指令的示例，其中，單個操作數集A和B被AND在一起來生成單數(singular)(或者“標量”)結果C(即，AB＝C)。與此相反，圖2B示出矢量AND指令的示例，其中，2個操作數集A/B和D/E分別被AND，以生成矢量結果C,F(即，A.AND.B＝C且D.AND.E＝F)。關于術語，“矢量”是具有多個“元素”的數據元素。例如，矢量V＝Q、R、S、T、U具有5個不同元素：Q、R、S、T和U。示例性矢量V的“尺寸”是5(因為其具有5個元素)。

圖1還示出不同于通用寄存器空間102的矢量寄存器空間104的存在。具體而言，通用寄存器空間102在名義上被用于存儲標量值。這樣，當任何執行單元執行標量操作時，其在名義上使用從(并將結果寫回)通用寄存器存儲空間102調用的操作數。與此相反，當任何執行單元執行矢量操作時，其在名義上使用從(并將結果寫回)矢量寄存器空間107調用的操作數。存儲器的不同區域可以同樣被分配用于存儲標量值和矢量值。

還要注意的是，在向功能單元103_1至103_N的輸入處和從功能單元103_1至103_N的輸出處相應存在掩蔽(masking)邏輯104_1至104_N和105_1至105_N。在各種實施方式中，實際上僅實現這些層中的一個—盡管不是嚴格要求。對于采用掩蔽的任何指令，輸入掩蔽邏輯104_1至104_N和/或輸出掩蔽邏輯105_1至105_N可以被用于控制：針對矢量指令，哪些元素被有效地操作。此處，掩蔽矢量從掩蔽寄存器空間106讀出(例如，連同從矢量寄存器存儲空間107讀出的輸入數據矢量)，并且被呈現給掩蔽邏輯104、105層中的至少一個。

在執行矢量程序代碼的過程中，每個矢量指令不需要要求全數據字。例如，用于一些指令的輸入矢量可以僅是8個元素，用于其他指令的輸入矢量可以是16個元素，用于其他指令的輸入矢量可以是32個元素等。因此，掩蔽層104/105被用于識別適用于特定指令的全矢量數據字的元素的集合，以便跨指令影響不同的矢量尺寸。典型地，對于每個矢量指令而言，保持在掩蔽寄存器空間106中的特定掩蔽模式由指令調出、從掩蔽寄存器空間獲取并被提供至掩蔽層104/105中的一個或者兩個，來“啟用”對于特定矢量操作的元素的正確集合。