[發明專利]數據處理系統、編譯器、處理器的方法和機器可讀介質

有效

• 申請號: 202010186166.2
• 申請日: 2015-08-28
• 公開（公告）號: CN111414197B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 樸柾昱
• 申請（專利權）人: 想象技術有限公司
• 主分類號: G06F9/38
• 分類號: G06F9/38
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 呂俊剛;劉久亮

數據處理系統、編譯器、處理器的方法和機器可讀介質。一種數據處理系統包括：處理器，所述處理器可操作為執行被劃分成多個離散的指令的程序，所述處理器包括多個處理元件，每個處理元件能夠每個周期執行n個指令，其中，n大于1；以及接口，所述接口被構造為讀取第一程序，并且在由創建各自具有不同的指令序列的m個分支的程序檢測到分支操作時，將來自所述分支中的一個的指令與來自其它分支中的至少一個的指令進行組合，以使得處理元件在單個周期期間針對至少一個分支來執行所組合的指令。

本申請是原案申請號為201510542611.3的發明專利申請(申請日：2015年8月28日，發明名稱：數據處理系統、編譯器、處理器的方法和機器可讀介質)的分案申請。

技術領域

本發明涉及在處理器處高效地執行指令。

背景技術

利用一些類型的數據(諸如圖形數據)，大的數據塊經常需要經歷相同的處理操作。一個示例是當改變圖像的亮度時。與串行處理相比，并行地處理這種數據能夠減少處理時間。能夠在單指令多線程(SIMT)或單指令多數據(SIMD)處理器上執行并行處理，所述SIMT或SIMD處理器是像任何其它處理器一樣具有執行單元、高速緩存存儲器和存儲器的微處理器，但是附加地并入了并行地執行多個線程或數據流的概念。然而，代替使各個線程從存儲器單獨地提取數據，各個線程通過用于提取攜帶針對線程中的每一個的數據塊的單個提取操作來在能夠被提供給所述線程的不同的數據上執行相同的指令集。與傳統的單指令單數據(SISD)處理相比，SIMT和SIMD處理能夠提供提高的處理效率。

SIMT和SIMD處理器包括能夠同時執行相同的指令的多個處理元件。每個處理元件支持它自己的線程，并且每個線程運行相同的程序代碼，但是具有不同的數據。SIMT和SIMD處理的一個問題是分支操作(如可能由程序代碼中的IF()語句導致)的高成本，這導致塊中的一些數據正由指令的一個分支操作，而剩余的數據由指令的另一分支操作。這種操作能夠導致處理元件的空閑和未充分利用以及程序的處理時間的增加。因此，需要更高效地并行處理具有分支操作的程序。

發明內容

根據第一方面，提供了一種數據處理系統，該數據處理系統包括：處理器，所述處理器能操作為執行被劃分成多個離散的指令的程序，所述處理器包括多個處理元件，每個處理元件能夠每個周期執行n個指令，其中，n大于1；以及接口，所述接口被構造為在由創建各自具有不同的指令序列的m個分支的程序檢測到分支操作時，將來自所述分支中的一個的指令與來自其它分支中的至少一個的指令進行組合，以使得處理元件在單個周期期間執行所組合的指令。

m可以大于1。

m可以小于n。另選地，m和n可以相等。

來自所述分支中的每一個的指令可以被組合，以使得各個處理元件每個周期執行來自各個分支的至少一個指令。

所述處理器可以被構造為使得每個處理元件每個周期執行與其它處理元件相同的指令。

每個分支的指令序列可以獨立于其它分支的指令序列。

每個指令序列可以包括依賴于所述序列中的以前的指令的至少一個指令以及獨立于所述序列中的以前的指令的至少一個指令。

每個指令序列可以包括能夠被并行地執行的n個連續的指令以及不能夠被并行地執行的n個連續的指令。

可以根據所述程序來創建所述分支。

所述數據處理系統還可以包括編譯器，所述編譯器被構造為讀取所述程序并且將所述程序編譯成多個指令。

所述接口可以被構造為模擬包括多個處理元件的處理器，每個處理元件能夠每個周期執行不超過一個指令。

所述接口可以被構造為生成包括所述被模擬的處理器的參數的消息，并且將所述消息發送到所述編譯器。