[發明專利]計數裝置及計數方法

在審

• 申請號: 201710264686.9
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN108733408A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 上海寒武紀信息科技有限公司
• 主分類號: G06F9/30
• 分類號: G06F9/30;G06F7/501
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種計數裝置，包括：寄存器單元、計數單元和存儲單元，其特征在于，

寄存器單元，用于存儲待計數的輸入數據在存儲單元中存儲的地址；

計數單元，與寄存器單元連接，用于獲取計數指令，根據計數指令在寄存器單元中讀取的輸入數據的存儲地址，在存儲單元中獲取相應的待計數的輸入數據，并對輸入數據中滿足給定條件的元素個數進行統計計數，得到計數結果；

存儲單元，與計數單元連接，用于存儲待計數的輸入數據以及用于存儲所述的計數結果。

2.根據權利要求1所述的計數裝置，其特征在于，所述存儲單元為主存或者暫存型存儲器。

3.根據權利要求2所述的計數裝置，其特征在于，所述存儲單元為高速暫存存儲器，能夠靈活有效地支持不同大小的輸入數據。

4.根據權利要求1所述的計數裝置，其特征在于，所述計數單元包括：

輸入輸出模塊，用于輸入從存儲單元中獲取的待計數的輸入數據；

運算模塊，與輸入輸出模塊連接，用于對輸入的待計數的輸入數據進行運算；

累加器模塊，與運算模塊連接，用于累加運算模塊輸出的運算結果，得到計數結果；

其中，輸入輸出模塊與累加器模塊連接，用于輸出計數結果至存儲單元。

5.根據權利要求4所述的計數裝置，其特征在于，對待計數的輸入數據，所述輸入輸出模塊每次取固定長度的一段數據，輸入到運算模塊進行運算，運算模塊運算完成后，輸入輸出模塊繼續取固定長度的下一段數據，直到取完待計數的輸入數據的所有元素。

6.根據權利要求4所述的計數裝置，其特征在于，所述計數單元為多流水級結構，所述輸入輸出模塊中取待計數的輸入數據操作處于第一流水級，所述運算模塊處于第二流水級，所述累加器模塊處于第三流水級。

7.根據權利要求4所述的計數裝置，其特征在于，所述運算模塊包括加法器。

8.根據權利要求7所述的計數裝置，其特征在于，所述加法器的結構是全加器或者超前進位加法器。

9.根據權利要求7所述的計數裝置，其特征在于，所述加法器的結構包括n層，其中：第一層有l個全加器、第二層有個全加器、……、第m層有個全加器，第n層有一個超前進位加法器；其中，l、m、n為大于1的整數，m為大于1小于n的整數，表示對數據x做取上整操作。

10.根據權利要求1-9任一項所述的計數裝置，其特征在于，每條計數指令包括：

操作碼，用于指示該條計數指令的功能，計數單元通過識別該操作碼進行計數運算；

操作域，用于指示該條計數指令中待計數的輸入數據的地址信息。

11.根據權利要求1-10任一項所述的計數裝置，其特征在于，還包括：

指令存儲器，用于存儲計數指令；

指令處理單元，與指令存儲器連接，用于從指令存儲器中獲取計數指令，并對計數指令進行處理；

指令緩存單元，與指令處理單元連接，用于順序存儲待執行和執行過程中的計數指令；還與計數單元和存儲單元連接，用于將執行完的計數指令和計數結果提交到存儲單元；

依賴關系處理單元，與指令處理單元連接，用于在計數單元獲取計數指令前，判斷該計數指令所需輸入數據是否為最新，若是，直接將計數指令提供給所述計數單元；否則，將該計數指令存儲在依賴關系處理單元的一存儲隊列中，所需輸入數據被更新后，將存儲隊列中的該計數指令提供給所述計數單元；

其中，計數指令從指令處理單元中被發射到依賴關系處理單元的過程中，計數指令從寄存器單元中讀取輸入數據在存儲單元中的存儲地址。