[發明專利]具有在每個維度上可選擇的多維循環尋址的流引擎

有效

• 申請號: 201711379621.5
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108205448B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: J·茨維西亞克
• 申請（專利權）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號: G06F9/32
• 分類號: G06F9/32
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙志剛;趙蓉民

1.一種數字數據處理器，其包括：

存儲多個指令的指令內存，每個所述指令指定數據處理操作和至少一個數據操作數；

連接到所述指令內存的指令解碼器，所述指令解碼器用于依序調用來自所述指令內存的所述指令并確定針對每個調用的指令的指定的所述數據處理操作和所述至少一個數據操作數；

連接到數據寄存器堆和所述指令解碼器的至少一個功能單元，所述至少一個功能單元用于對與由所述指令解碼器解碼的指令對應的至少一個數據操作數執行數據處理操作，并致使所述數據處理操作的結果被存儲在所述數據寄存器堆中；和

連接到所述指令解碼器的流引擎，所述流引擎響應于流開始指令而從內存中調用數據流，其中，所述數據流包括數據元素的序列，并且所述序列包括多個嵌套循環，其中，所述流引擎包括：

地址生成器，所述地址生成器用于生成對應于所述數據流的所述數據元素的序列的流內存地址，其中，所述多個嵌套循環中的每一個具有線性尋址模式和循環尋址模式中的單獨指定的一個；和

流首寄存器，所述流首寄存器存儲接下來要被所述至少一個功能單元使用的所述數據流的數據元素，其中，所述至少一個功能單元響應流操作數指令，以從所述流首寄存器接收至少一個數據操作數；

其中，所述數據元素的序列的所述數據流至少部分地由存儲在流定義模板寄存器中的流定義模板來指定，其中，所述流定義模板包括多個尋址模式字段，每個尋址模式字段對應于所述嵌套循環中的相應一個，并且每個尋址模式字段指定所述線性尋址模式或所述循環尋址模式用于其相應的嵌套循環。

2.根據權利要求1所述的數字數據處理器，其中，所述流定義模板還包括循環維度字段，每個循環維度字段指定循環維度數據，并且其中，所述地址生成器被配置為使用所述循環維度數據來生成對應于每個嵌套循環的所述數據流的所述數據元素的序列的所述流內存地址，其中指定所述循環尋址模式用于所述每個嵌套循環。

3.根據權利要求1所述的數字數據處理器，其中：

所述流操作數指令屬于流操作數只讀指令和流操作數讀取和增加指令中的一個；并且

當所述流操作數指令是所述流操作數讀取和增加指令時，所述流引擎還被配置為響應于所述流操作數讀取和增加指令而將下一個取回的數據元素存儲在所述流首寄存器中，并且在提供存儲在流緩沖器高速緩存行中的所有數據元素后釋放對應的流緩沖器高速緩存行。

4.根據權利要求3所述的數字數據處理器，其中：

所述數據寄存器堆包括多個數據寄存器，其中，每個數據寄存器由寄存器編號指定；并且

所述指令解碼器被配置為：

將具有包括位編碼的第一子集的數據操作數字段的指令解碼，以將存儲在對應的數據寄存器中的數據提供給對應的功能單元；

將具有包括預定讀取位編碼的數據操作數字段的指令解碼為所述流操作數只讀指令；并且

將具有包括預定讀取/前進位編碼的數據操作數字段的指令解碼為所述流操作數讀取和增加指令。

5.根據權利要求1所述的數字數據處理器，其中，所述數據元素的序列包括指令指定數量的數據元素，每個數據元素具有指令指定數據元素大小。

6.根據權利要求5所述的數字數據處理器，其中，所述流首寄存器被分成所述數據元素大小的通道，并且其中，所述流引擎被配置為將所述數據流的相應數據元素存儲在所述流首寄存器的每個通道中。

7.根據權利要求6所述的數字數據處理器，其中，當剩余的數據元素少于所述流首寄存器的通道時，則所述流引擎被配置為將全0值存儲在所述流首寄存器的多余的通道中。

8.根據權利要求5所述的數字數據處理器，其中，所述數據流的所述數據元素各自具有相同的數據元素大小。

9.根據權利要求1所述的數字數據處理器，其中，所述數據流的所述數據元素各自具有指令指定的數據類型。