[發明專利]矢量處理單元

在審

• 申請號: 201711296156.9
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108572850A
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 威廉·拉西;格雷戈里·米歇爾·索爾森;克里斯托弗·阿倫·克拉克;諾曼·保羅·約皮;托馬斯·諾里;安德魯·埃弗里特·菲爾普斯
• 申請（專利權）人: 谷歌有限責任公司
• 主分類號: G06F9/38
• 分類號: G06F9/38
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 周亞榮;安翔

1.一種矢量處理單元，其包含：

一個或多個處理器單元，每個處理器單元被配置為執行與多維數據陣列的矢量化計算相關聯的算術運算；和

與所述一個或多個處理器單元中的每一個進行數據通信的矢量存儲器，其中所述矢量存儲器包括被配置為存儲由所述一個或多個處理器單元中的每一個使用以執行所述算術運算的數據的存儲體；

其中所述一個或多個處理器單元和所述矢量存儲器在所述矢量處理單元的區域內緊耦合，使得能夠基于各個處理器單元相對于彼此的放置以及基于所述矢量存儲器相對于每個處理器單元的放置，以高帶寬來交換數據通信。

2.根據權利要求1所述的矢量處理單元，其中所述矢量處理單元被配置為耦合到矩陣運算單元，所述矩陣運算單元被配置為接收來自特定處理器單元的至少兩個操作數，所述至少兩個操作數被所述矩陣運算單元用于執行與所述多維數據陣列的矢量化計算相關聯的操作。

3.根據權利要求2所述的矢量處理單元，還包含耦合到所述特定處理器單元的第一數據串行器，所述第一數據串行器被配置為將與由所述特定處理器單元提供并由所述矩陣運算單元接收的一個或多個操作數對應的輸出數據串行化。

4.根據權利要求2所述的矢量處理單元，還包含耦合到所述特定處理器單元的第二數據串行器，所述第二數據串行器被配置為將由所述特定處理器單元提供并由以下至少一個接收的輸出數據串行化：所述矩陣運算單元、交叉通道單元、以及歸約和置換單元。

5.根據權利要求1所述的矢量處理單元，其中所述一個或多個處理器單元中的每一個包含：

多個處理資源，所述多個處理資源包含第一算術邏輯單元、第二算術邏輯單元、多維寄存器以及功能處理器單元中的至少一個。

6.根據權利要求1所述的矢量處理單元，其中所述矢量存儲器被配置為將與特定存儲體相關聯的數據加載到相應的處理器單元，并且其中所述數據由所述相應的處理器單元的特定資源使用。

7.根據權利要求1所述的矢量處理單元，其還包含在所述一個或多個處理器單元和所述矢量存儲器中間的縱橫連接器，所述縱橫連接器被配置為將與矢量存儲體相關聯的數據提供給特定處理器單元的多個處理資源中的特定資源。

8.根據權利要求1所述的矢量處理單元，還包含與特定處理器單元的資源進行數據通信的隨機數發生器，所述隨機數發生器被配置為周期性地生成數字，所述數字能用作由所述特定處理器單元執行的至少一個操作的操作數。

9.根據權利要求1所述的矢量處理單元，其中所述矢量處理單元提供處理通道并包括多個處理器單元，所述多個處理器單元每個分別在所述矢量處理單元內形成處理器子通道。

10.根據權利要求9所述的矢量處理單元，其中每一個處理器子通道基于每次訪問被動態配置，以訪問所述矢量存儲器的特定存儲體來檢索用于執行與所述多維數據陣列的矢量化計算相關聯的一個或多個算術運算的數據。