[發明專利]使用虛擬向量寄存器文件的系統和方法

在審

• 申請號: 201780043059.0
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN109478136A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 留比薩·巴季奇;邁克爾·曼托;賽義德·佐海布·M·吉拉尼;拉賈巴利·M·柯杜里
• 申請（專利權）人: 超威半導體公司;ATI科技無限責任公司
• 主分類號: G06F9/30
• 分類號: G06F9/30
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 李獻忠;張華

1.一種圖形處理器，所述圖形處理器包括：

邏輯單元；

耦合到所述邏輯單元的虛擬向量寄存器文件，所述虛擬向量寄存器文件包括深度N向量寄存器文件和深度M向量寄存器文件，其中N小于M；

耦合到所述虛擬向量寄存器文件的向量寄存器后備存儲；以及

耦合到所述虛擬向量寄存器文件的虛擬向量寄存器文件控制器，其中所述深度N向量寄存器文件、所述深度M向量寄存器文件以及所述向量寄存器后備存儲之間的回收/分配至少取決于對某些向量寄存器的存取請求。

2.如權利要求1所述的圖形處理器，其中所述虛擬向量寄存器文件控制器包括：

向量寄存器再映射表；以及

分配器/釋放器模塊，所述分配器/釋放器模塊耦合到所述向量寄存器再映射表并且耦合到所述虛擬向量寄存器文件和所述向量寄存器后備存儲。

3.如權利要求2所述的圖形處理器，其中所述向量寄存器再映射表以虛擬向量寄存器編號作為索引，其中每個表項目存儲指向所述向量寄存器后備存儲或所述虛擬向量寄存器文件中的對應物理硬件向量寄存器文件的指針。

4.如權利要求3所述的圖形處理器，其中每個表項目包括：常駐位，所述常駐位說明向量寄存器是否物理存在于所述虛擬向量寄存器文件中；存取位，所述存取位使替換算法能夠用于向量寄存器分配/釋放；以及重寫位，所述重寫位用于最優化對向量寄存器文件層級的下一個較高層的寫回。

5.如權利要求2所述的圖形處理器，其中所述分配器/釋放器使用多個列表來追蹤回收的候選項和追蹤為了用于回收/分配分析而未分配的向量寄存器文件。

6.如權利要求5所述的圖形處理器，其中所述分配器/釋放器使用列表來根據線程追蹤向量寄存器文件所有權以用于回收/分配分析。

7.如權利要求1所述的圖形處理器，其中所述虛擬向量寄存器文件控制器向外部部件呈現全部向量寄存器是用硬件物理實現的邏輯視圖。

8.一種在圖形處理器中使用虛擬向量寄存器文件的方法，所述方法包括：

確定所請求的向量寄存器是否存在于虛擬向量寄存器文件中的對應物理硬件向量寄存器文件中，其中所述虛擬向量寄存器文件包括深度N向量寄存器文件和深度M向量寄存器文件，N小于M；

由虛擬向量寄存器文件控制器發起對換過程，以將所述所請求的向量寄存器帶入所述對應物理硬件向量寄存器文件中；以及

發送所述所需向量寄存器現在存在的通知。

9.如權利要求8所述的在圖形處理器中使用虛擬向量寄存器文件的方法，所述方法還包括：

對向量寄存器再映射表編索引，以確定所述所請求的向量寄存器是否在虛擬向量寄存器文件中的所述對應物理硬件向量寄存器文件中；以及

由分配器/釋放器模塊復查多個列表，以將所述所請求的向量寄存器帶入所述對應物理硬件向量寄存器文件中。

10.如權利要求9所述的在圖形處理器中使用虛擬向量寄存器文件的方法，其中所述向量寄存器再映射表以虛擬向量寄存器編號作為索引，其中每個表項目存儲指向所述向量寄存器后備存儲或所述虛擬向量寄存器文件中的對應物理硬件向量寄存器文件的指針。

11.如權利要求10所述的在圖形處理器中使用虛擬向量寄存器文件的方法，其中每個表項目包括：常駐位，所述常駐位說明向量寄存器是否物理存在于所述虛擬向量寄存器文件中；存取位，所述存取位使替換算法能夠用于寄存器分配/釋放；以及重寫位，所述重寫位用于最優化對向量寄存器文件層級的下一個較高層的寫回。

12.如權利要求9所述的在圖形處理器中使用虛擬向量寄存器文件的方法，其中所述多個列表追蹤回收的候選項并且追蹤為了用于回收/分配分析而未分配的向量寄存器文件。