[發(fā)明專利]一種定浮點(diǎn)運(yùn)算裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910258733.8
• 申請(qǐng)日: 2019-04-01
• 公開（公告）號(hào): CN109977701B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉剛;馮春陽;彭瑯;張興革;黃晶;王俊杰;周景龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海合芯數(shù)字科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F21/72
• 分類號(hào): G06F21/72;G06F9/30;H04L9/06
• 代理公司: 北京三聚陽光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 李博洋

本發(fā)明提供了一種定浮點(diǎn)運(yùn)算裝置，該裝置包括：數(shù)據(jù)接收端口，用于接收邏輯控制信號(hào)組和操作數(shù)；運(yùn)算模塊，用于根據(jù)所述邏輯控制信號(hào)組對(duì)所述操作數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，生成運(yùn)算結(jié)果；鎖存器，用于管理對(duì)共享資源的并發(fā)訪問；第一多路選擇器，用于選擇輸出所述運(yùn)算結(jié)果。本裝置集成了多個(gè)不同功能的運(yùn)算模塊，根據(jù)接收到的邏輯控制信號(hào)組可以實(shí)現(xiàn)對(duì)操作數(shù)的不同運(yùn)算，且通過第一多路選擇器選擇性的輸出所需運(yùn)算結(jié)果，將本發(fā)明提供的定浮點(diǎn)運(yùn)算裝置內(nèi)嵌在處理器中，實(shí)現(xiàn)了處理器功能的完整性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)浮點(diǎn)運(yùn)算領(lǐng)域，具體涉及一種定浮點(diǎn)運(yùn)算裝置。

背景技術(shù)

隨著計(jì)算密集型需求日益廣泛，計(jì)算復(fù)雜度急劇增加，微處理器中的SIMD(單指令多數(shù)據(jù)流)向量計(jì)算也廣泛應(yīng)用，提高了微處理器數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性。

在實(shí)現(xiàn)自主安全可控的處理器國產(chǎn)化過程中，因國外技術(shù)壟斷和禁售問題，高性能浮點(diǎn)運(yùn)算單元需要自主研發(fā)和驗(yàn)證。但是現(xiàn)有技術(shù)中自主研發(fā)的浮點(diǎn)運(yùn)算單元功能單一，無法實(shí)現(xiàn)在一個(gè)定浮點(diǎn)運(yùn)算裝置中實(shí)現(xiàn)多種浮點(diǎn)運(yùn)算。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的浮點(diǎn)運(yùn)算裝置功能單一的缺陷，從而提供一種定浮點(diǎn)運(yùn)算裝置。

本發(fā)明第一方面提供了一種定浮點(diǎn)運(yùn)算裝置，該裝置包括：數(shù)據(jù)接收端口，用于接收邏輯控制信號(hào)組和操作數(shù)；運(yùn)算模塊，用于根據(jù)所述邏輯控制信號(hào)組對(duì)所述操作數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，生成運(yùn)算結(jié)果；鎖存器，用于管理對(duì)共享資源的并發(fā)訪問；第一多路選擇器，用于選擇輸出所述運(yùn)算結(jié)果。

在可選實(shí)施例中，所述運(yùn)算模塊包括基本運(yùn)算模塊、前導(dǎo)零統(tǒng)計(jì)模塊、移位模塊、1的個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊、浮點(diǎn)軟件測(cè)試模塊、加密模塊和邏輯操作模塊中的至少一個(gè)。

在可選實(shí)施例中，數(shù)據(jù)接收端口還用于接收取反信號(hào)和進(jìn)位信號(hào)；基本運(yùn)算模塊包括：截位控制模塊子模塊，用于根據(jù)所述邏輯控制信號(hào)組和進(jìn)位信號(hào)輸出截位數(shù)據(jù)；第一并行前綴加法器，用于根據(jù)邏輯控制信號(hào)組、取反信號(hào)和截位數(shù)據(jù)對(duì)所述操作數(shù)做加法運(yùn)算，并輸出中間結(jié)果和進(jìn)位位；進(jìn)位傳遞子模塊，用于根據(jù)截位數(shù)據(jù)、中間結(jié)果和進(jìn)位位進(jìn)行進(jìn)位傳遞；比較模塊子模塊，用于根據(jù)進(jìn)位傳遞子模塊輸出的結(jié)果和所述邏輯控制信號(hào)組對(duì)操作數(shù)進(jìn)行比較，并輸出比較結(jié)果及所述操作數(shù)中的最大值和最小值；平均值子模塊，用于根據(jù)所述進(jìn)位傳遞子模塊輸出的結(jié)果和邏輯控制信號(hào)組計(jì)算并輸出所述操作數(shù)的平均值；加減運(yùn)算子模塊，用于根據(jù)所述進(jìn)位傳遞子模塊輸出的結(jié)果和邏輯控制信號(hào)組選擇計(jì)算并輸出相加結(jié)果或相減結(jié)果；第二多路選擇器，用于將比較子模塊、平均值子模塊和所述加減運(yùn)算子模塊得出的結(jié)果進(jìn)行選擇輸出，并輸出加減法飽和標(biāo)記。

在可選實(shí)施例中，該裝置中的前導(dǎo)零統(tǒng)計(jì)模塊包括：字節(jié)前導(dǎo)零統(tǒng)計(jì)子模塊，用于計(jì)算所述操作數(shù)的一個(gè)字節(jié)中第一個(gè)1出現(xiàn)的位置；半字前導(dǎo)零統(tǒng)計(jì)子模塊，用于根據(jù)兩個(gè)所述字節(jié)前導(dǎo)零統(tǒng)計(jì)子模塊的計(jì)算結(jié)果計(jì)算并輸出全為0的字節(jié)數(shù)和第一個(gè)1出現(xiàn)的位置；字前導(dǎo)零統(tǒng)計(jì)子模塊，用于根據(jù)兩個(gè)所述半字前導(dǎo)零統(tǒng)計(jì)子模塊的計(jì)算結(jié)果計(jì)算并輸出全為0的字節(jié)數(shù)和第一個(gè)1出現(xiàn)的位置；雙子前導(dǎo)零統(tǒng)計(jì)子模塊，用于根據(jù)兩個(gè)所述字前導(dǎo)零統(tǒng)計(jì)子模塊的計(jì)算結(jié)果計(jì)算并輸出全為0的字節(jié)數(shù)和第一個(gè)1出現(xiàn)的位置。

在可選實(shí)施例中，該裝置中的移位模塊包括：移位操作子模塊，用于根據(jù)移位模式選擇信號(hào)及第一操作數(shù)對(duì)第二操作數(shù)進(jìn)行循環(huán)移位操作，所述第一操作數(shù)用于表征所述第二操作數(shù)的移位長度；移位結(jié)果處理子模塊，用于根據(jù)移位類型選擇信號(hào)、所述第一操作數(shù)、所述第二操作數(shù)和所述移位操作子模塊的移位結(jié)果進(jìn)行保留有效位和刪除無效位的操作，并輸出結(jié)果；所述移位模式選擇信號(hào)和所述移位類型選擇信號(hào)為所述邏輯控制信號(hào)組中所包含的信號(hào)。