[發明專利]用于執行多個乘法操作的方法和裝置

在審

• 申請號: 201510090366.7
• 申請日: 2015-02-28
• 公開（公告）號: CN104951278A
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發明（設計）人: R·艾斯帕薩;G·索爾;M·費爾南德斯
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: G06F9/302
• 分類號: G06F9/302
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 何焜

背景

發明領域

本發明一般涉及計算機處理器領域。更具體地說，本發明涉及用于執行多個乘法操作的方法和裝置。

相關技術描述

指令集，或指令集架構(ISA)是涉及編程的計算機架構的一部分，并包括原生數據類型、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——而不是作為由處理器的解碼器解碼宏指令產生的結果的微指令或微操作。

ISA與微架構不同，微架構是用于實現指令集的處理器設計技術的集合。具有不同的微架構的處理器可共享共同的指令集。例如，奔騰四(Pentium?4)處理器、酷睿(Core^TM)處理器、以及來自加利福尼亞州桑尼威爾(Sunnyvale)的超微半導體有限公司(Advanced?Micro?Devices,Inc.)的諸多處理器執行幾乎相同版本的x86指令集(在更新的版本中加入了一些擴展)，但具有不同的內部設計。例如，ISA的相同寄存器架構在不同的微架構中可使用已知的技術以不同方法來實現，包括專用物理寄存器、使用寄存器重命名機制(諸如，使用寄存器別名表(RAT)、重排序緩沖器(ROB)、以及引退寄存器組)的一個或多個動態分配物理寄存器。除非另作說明，短語寄存器架構、寄存器組以及寄存器在本文中用于指代對軟件/編程者以及對指令指定寄存器的方式可見的寄存器。在需要區分的情況下，形容詞“邏輯的”、“架構的”，或“軟件可見的”將用于指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型架構中的寄存器(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。給定的指令格式定義多個字段(位的數目、位的位置)以指定將要被執行的操作以及將要被執行的操作的操作數等等。通過指令模板(或子格式)的定義來進一步分解一些指令格式。例如，給定指令格式的指令模板可被定義為具有指令格式的字段(所包括的字段通常按照相同順序，但是至少一些字段具有不同的位位置，因為包括更少的字段)的不同子集，以及/或者被定義為具有通過不同方式來解釋的給定字段。使用給定的指令格式(并且如果經定義，則以該指令格式的一個給定的指令模板)來表達給定的指令，并且該給定的指令指定操作和操作數。指令流是具體的指令序列，其中，序列中的每條指令是按照指令格式(并且如果經定義，按照該指令格式的指令模板中的一個給定的指令模板)的指令的發生。

科學應用、金融應用、自動向量化通用應用、RMS(識別、挖掘和合成)應用以及視覺和多媒體應用(諸如，2D/3D圖形、圖像處理、視頻壓縮/解壓縮、語音識別算法和音頻處理)經常需要對大量數據項執行相同的操作(被稱為“數據并行性”)。單指令多數據(SIMD)指的是使得處理器在多個數據項上執行一操作的一種類型的指令。SIMD技術尤其適用于處理器中，這些處理器將寄存器中的諸個位(bit)邏輯地劃分成多個固定尺寸的數據元素，每個數據元素表示單獨的值。例如，64位寄存器中的諸個位可被指定為要作為四個單獨的16位數據元素而被操作的源操作數，每個數據元素表示單獨的16位值。該數據類型被稱為緊縮數據類型或向量數據類型，并且該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。