[發(fā)明專利]GPDSP中多層次協(xié)同與共享的存儲裝置和訪存方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510135194.0
• 申請日: 2015-03-26
• 公開（公告）號: CN104699631B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳書明;陳海燕;劉勝;郭陽;萬江華;陳俊杰;陳勝剛;劉仲;王耀華;杜鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: G06F12/084
• 分類號: G06F12/084
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙)43008
• 代理人: 周長清

1.一種面向GPDSP的多層次協(xié)同與共享存儲裝置，其特征在于：包括多個DSP核（1）以及用于緩存片外存儲數(shù)據(jù)的全局共享緩存單元（2），各DSP核（1）分別通過片上網(wǎng)絡(luò)（4）連接所述全局共享緩存單元（2）；每個所述DSP核（1）均包括并行的標量存儲單元（11）、向量陣列存儲單元（12），各所述DSP核（1）通過各自的標量存儲單元（11）、向量陣列存儲單元（12）進行核內(nèi)數(shù)據(jù)訪存，以及各所述DSP核（1）通過所述全局共享緩存單元（2）共享數(shù)據(jù)；

所述向量陣列存儲單元（12）為全局編址的向量陣列存儲器；所述標量存儲單元（11）配置為私有一級Cache或全局編址的標量存儲器；當(dāng)所述標量存儲單元（11）配置為私有一級Cache時，所述標量存儲單元（11）通過所述全局共享緩存單元（2）訪問片外存儲數(shù)據(jù)；當(dāng)所述標量存儲單元（11）配置為全局編址的標量存儲器時，各所述標量存儲單元（11）之間通過片上網(wǎng)絡(luò)（4）執(zhí)行標量訪存操作、DMA讀請求以及DMA寫請求的并行訪問。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向GPDSP的多層次協(xié)同與共享存儲裝置，其特征在于，還包括用于將各DSP核（1）間數(shù)據(jù)進行同步的硬件同步單元（3），所述硬件同步單元（3）與所述片上網(wǎng)絡(luò)（4）連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的面向GPDSP的多層次協(xié)同與共享存儲裝置，其特征在于：所述硬件同步單元（3）包括多個相同結(jié)構(gòu)的同步子體，每個同步子體包括同步柵欄實例槽模塊（34）、依次連接的第二輸入緩沖模塊（31）、仲裁調(diào)度模塊（32）、同步鎖實例槽模塊（33）以及返回數(shù)據(jù)選擇與緩存模塊（35）；所述第二輸入緩沖模塊（31）用于緩存同步請求，并發(fā)送至仲裁調(diào)度模塊（32）進行仲裁，所述同步柵欄實例槽模塊（34）連接在所述仲裁調(diào)度模塊（32）、所述返回數(shù)據(jù)選擇與緩存模塊（35）之間，所述仲裁調(diào)度模塊（32）將同步請求中用于保持訪存數(shù)據(jù)不被修改的同步鎖請求發(fā)送至同步鎖實例槽模塊（33）進行處理、將同步請求中用于保持訪存順序的同步柵欄請求發(fā)送至同步柵欄實例槽模塊（34）進行處理，返回數(shù)據(jù)選擇與緩存模塊（35）接收所述同步鎖實例槽模塊（33）、同步柵欄實例槽模塊（34）的輸出請求，選擇最終輸出請求并緩沖未選擇的請求。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的面向GPDSP的多層次協(xié)同與共享存儲裝置，其特征在于：所述全局共享緩存單元（2）包括多個相同結(jié)構(gòu)的Cache子體控制器，每個Cache子體控制器包括請求第一輸入緩沖模塊（21）、第一訪存流水線（22）、第二訪存流水線（23）、輸出緩沖模塊（24）、數(shù)據(jù)返回緩存模塊（25）以及返回數(shù)據(jù)選擇模塊（26）；所述第一輸入緩沖模塊（21）接收多個訪問請求，并根據(jù)訪問請求類型發(fā)送至第一訪存流水線（22）、第二訪存流水線（23）進行處理或直接發(fā)送至輸出緩沖模塊（24），所述數(shù)據(jù)返回緩存模塊（25）接收返回的數(shù)據(jù)并按照數(shù)據(jù)類型將接收到的所述返回數(shù)據(jù)輸出至對應(yīng)的緩沖，通過返回數(shù)據(jù)選擇模塊（26）選擇最終的返回數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向GPDSP的多層次協(xié)同與共享存儲裝置，其特征在于，所述標量存儲單元（11）包括依次連接的標量譯碼與地址計算模塊（111）、標量訪存控制器（112）、標量存儲體（113）；所述標量譯碼與地址計算模塊（111）用于對標量訪存指令進行譯碼，并根據(jù)譯碼得到的尋址方式計算得到訪存地址；所述標量訪存控制器（112）用于根據(jù)訪存地址發(fā)送訪存請求；所述標量存儲體（113）用于根據(jù)訪存請求設(shè)置為一級數(shù)據(jù)存儲體或SRAM。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的面向GPDSP的多層次協(xié)同與共享存儲裝置，其特征在于，所述向量陣列存儲單元（12）包括依次連接的向量譯碼與地址計算模塊（121）、向量訪存控制單元（122）以及存儲陣列（123），所述向量譯碼與地址計算模塊（121）對向量訪存指令進行譯碼，并根據(jù)譯碼得到的尋址方式計算得到訪存地址，通過向量訪存控制單元（122）根據(jù)訪存地址控制兩個向量讀寫請求、DMA讀請求、DMA寫請求并行訪問存儲陣列（123）。