[發(fā)明專利]一種基于標(biāo)簽的無序矢量歸約電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410240877.8
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN103995688B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃以華;韋銘
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東順德中山大學(xué)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)國際聯(lián)合研究院;中山大學(xué)
• 主分類號: G06F9/30
• 分類號: G06F9/30;G06F9/38
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

1.一種基于標(biāo)簽的無序矢量歸約電路，其特征在于，一個矢量內(nèi)所有的數(shù)據(jù)均附帶有一個信號以指明其所屬的矢量，該信號為數(shù)據(jù)的標(biāo)簽；

電路包括容器模塊、緩沖區(qū)模塊、多路選擇器模塊及運算器模塊；

容器模塊：在每個時鐘周期，容器模塊接受兩個帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)，檢查容器模塊內(nèi)所有的數(shù)據(jù)，將帶有相同標(biāo)簽的數(shù)據(jù)兩兩配成帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)對，并輸出，

容器模塊每個時鐘周期接受的兩個帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)分別是來自無序矢量歸約電路外部的帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)與運算器模塊輸出的帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)；

緩沖區(qū)模塊：根據(jù)容器模塊輸出的帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)對的數(shù)量進(jìn)行緩沖操作；

多路選擇器模塊：將緩沖區(qū)模塊選通輸出的有效帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)對輸出至運算器模塊；

運算器模塊：對輸入的有效帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)對中的數(shù)據(jù)進(jìn)行運算，將運算結(jié)果和有效帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)中的標(biāo)簽構(gòu)成一個帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)，返回容器模塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，容器模塊的存儲空間大小等于所述電路能同時處理的無序輸入矢量個數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，在每個時鐘周期，容器模塊輸出帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)對的數(shù)量的情況分為三種：不輸出帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)對，記為狀態(tài)0；輸出一對帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)對，記為狀態(tài)1；輸出兩對帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)對，記為狀態(tài)2；

當(dāng)容器模塊輸出帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)對的數(shù)量情形屬于狀態(tài)0時，緩沖區(qū)模塊彈出一對帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)對；

當(dāng)容器模塊輸出帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)對的數(shù)量情形屬于狀態(tài)1時，緩沖區(qū)模塊保持上一個時鐘周期的狀態(tài)不變；

當(dāng)容器模塊輸出帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)對的數(shù)量情形屬于狀態(tài)2時，緩沖區(qū)模塊將其中1個帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)對壓入。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路，其特征在于，當(dāng)容器模塊輸出帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)對的數(shù)量情形屬于狀態(tài)0時，緩沖區(qū)模塊彈出一對帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)對；當(dāng)緩沖區(qū)模塊為空，令緩沖區(qū)模塊輸出端口的標(biāo)簽部分為無效值。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路，其特征在于，所述的緩沖區(qū)模塊的最小深度是一個有限值p-1，其中p為容器模塊與運算器模塊的流水線級數(shù)之和。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，運算器模塊由一個通用運算器和一個信號延遲器構(gòu)成，運算器模塊每個時鐘周期接受一個帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)對，數(shù)據(jù)部分送入通用運算器進(jìn)行運算，標(biāo)簽部分送入信號延遲器進(jìn)行延遲，將運算器輸出的數(shù)據(jù)與信號延遲器輸出的標(biāo)簽構(gòu)成一個帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)，返回容器模塊。

7.根據(jù)權(quán)利6所述的電路，其特征在于，通用運算器根據(jù)具體要進(jìn)行的矢量歸約運算選定，其流水線級數(shù)是任意的；所述信號延遲器的延遲周期數(shù)與通用運算器的流水線級數(shù)相等，使得通用運算器的輸出數(shù)據(jù)與信號延遲器的輸出標(biāo)簽匹配。

8.根據(jù)權(quán)利1所述的電路，其特征在于，多路選擇器模塊將容器模塊和緩沖區(qū)模塊輸出的帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)對選通對至運算器模塊；

在每個時鐘周期，若容器模塊輸出1個帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)對，多路選擇器模塊將這個帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)對選通至運算器模塊；

若容器模塊輸出2個帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)對，多路選擇器模塊將未被壓入所述的緩沖區(qū)模塊的帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)對選通至運算器模塊；

若容器模塊輸出0個帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)對，多路選擇器模塊將緩沖區(qū)模塊彈出的帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)對選通至運算器模塊。

9.根據(jù)權(quán)利8所述的電路，其特征在于，多路選擇器模塊根據(jù)容器模塊提供的一組狀態(tài)信號，將容器模塊和緩沖區(qū)模塊輸出的有效帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)對選通對至運算器模塊，選通策略能保證所有矢量的歸約運算的正確性與準(zhǔn)確性。

10.根據(jù)權(quán)利1至9任一項所述的電路，其特征在于，所述電路的操作時序與通用的隨機訪問存儲器相同。