[發明專利]具有單指令多數據處理電路的數據處理裝置

有效

• 申請號: 201410320577.0
• 申請日: 2014-07-07
• 公開（公告）號: CN104281437B
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 大衛·雷蒙德·魯茨;內爾·伯吉斯
• 申請（專利權）人: ARM有限公司
• 主分類號: G06F9/30
• 分類號: G06F9/30
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 李曉冬

1.一種數據處理裝置，包括：

單指令多數據SIMD處理電路，被配置為對包括多個數據元素的第一SIMD操作數和第二SIMD操作數執行SIMD操作，所述SIMD處理電路具有多個用于處理所述第一SIMD操作數和所述第二SIMD操作數的相應數據元素的并行處理通道；

置換電路，被配置為對包括多個源數據元素的至少一個源操作數執行置換操作，以生成所述第一SIMD操作數和所述第二SIMD操作數，所述置換操作生成所述第一SIMD操作數和所述第二SIMD操作數中的至少一個，所述第一SIMD操作數和所述第二SIMD操作數中的所述至少一個與所述至少一個源操作數具有不同數據元素尺寸和不同數據元素位置中的至少一種；以及

指令解碼器，被配置為對需要由所述SIMD處理電路執行SIMD操作的SIMD指令進行解碼；

其中，響應于需要置換操作和識別所述至少一個源操作數的第一SIMD指令，所述指令解碼器被配置為控制所述置換電路對所述至少一個源操作數執行置換操作以生成所述第一SIMD操作數和所述第二SIMD操作數，并且，所述指令解碼器被配置為控制所述SIMD處理電路使用由所述置換電路生成的第一SIMD操作數和第二SIMD操作數執行SIMD操作；并且

響應于不需要置換操作和識別所述第一SIMD操作數和所述第二SIMD操作數的第二SIMD指令，所述指令解碼器被配置為控制所述SIMD處理電路使用由所述第二SIMD指令識別的所述第一SIMD操作數和所述第二SIMD操作數執行所述SIMD操作，而不需要使所述第一SIMD操作數和所述第二SIMD操作數經過置換電路。

2.如權利要求1所述的數據處理裝置，其中，所述處理裝置被配置為以比所述第一SIMD指令更少的處理周期來處理第二SIMD指令。

3.如權利要求1所述的數據處理裝置，其中，所述SIMD處理電路不支持所述置換操作。

4.如權利要求1所述的數據處理裝置，其中，每個并行處理通道只能夠處理出現在由所述SIMD處理電路接收的第一SIMD操作數和第二SIMD操作數內的預定數據元素位置處的數據元素，而不能處理出現在所接收的第一SIMD操作數和第二SIMD操作數中其他數據元素位置處的數據元素。

5.如權利要求1所述的數據處理裝置，其中，所述第一SIMD操作數和所述第二SIMD操作數的所述數據元素具有多種不同數據元素尺寸中的一種。

6.如權利要求1所述的數據處理裝置，其中，所述置換電路被配置為執行多種不同種類的所述置換操作。

7.如權利要求1所述的數據處理裝置，其中，對于至少一種置換操作，所述置換電路被配置為對各自包括多個源數據元素的第一源操作數和第二源操作數執行所述置換操作，以生成所述第一SIMD操作數和所述第二SIMD操作數。

8.如權利要求1所述的數據處理裝置，其中，所述置換電路被配置為執行元素重新排列置換操作，以將所述多個源數據元素中的至少一些源數據元素映射到所述第一SIMD操作數和所述第二SIMD操作數中的不同數據元素位置。

9.如權利要求8所述的數據處理裝置，其中，所述元素重新排列置換操作包括用于將所述至少一個源操作數的一對相鄰的源數據元素分別映射到所述第一SIMD操作數和所述第二SIMD操作數中相應數據元素位置的成對元素重新排列操作。

10.如權利要求1所述的數據處理裝置，其中，所述置換電路被配置為執行元素擴展置換操作，以生成具有比所述至少一個源操作數中的一個源操作數更大的數據元素尺寸的所述第一SIMD操作數和所述第二SIMD操作數中的至少一個。