[發明專利]一種向量運算裝置及運算方法

在審

• 申請號: 202010318896.3
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN111580866A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 陳天石;張瀟;劉少禮;陳云霽
• 申請（專利權）人: 中科寒武紀科技股份有限公司
• 主分類號: G06F9/30
• 分類號: G06F9/30;G06F17/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種向量運算裝置，其特征在于，所述裝置用于根據向量運算指令執行向量運算，包括：

存儲單元，用于存儲向量；

寄存器單元，用于存儲向量地址和標量數據，其中，所述向量地址為向量在所述存儲單元中存儲的地址；

向量運算單元，用于獲取所述向量運算指令，根據所述向量運算指令在所述寄存器單元中獲取向量地址和標量數據，根據該向量地址在存儲單元中獲取相應的向量，接著，根據獲取的向量和標量數據進行向量與標量的向量運算，得到向量運算結果。

2.根據權利要求1所述的向量運算裝置，其特征在于，還包括：

指令緩存單元，用于存儲待執行的向量運算指令。

3.根據權利要求2所述的向量運算裝置，其特征在于，所述裝置還包括指令處理單元，所述指令處理單元用于獲取向量運算指令，并對該向量運算指令進行處理，所述指令處理單元包括：

取指模塊，用于從所述指令緩存單元中獲取向量運算指令；

譯碼模塊，用于對獲取的向量運算指令進行譯碼；

指令隊列，用于對譯碼后的向量運算指令進行順序存儲。

4.根據權利要求1所述的向量運算裝置，其特征在于，還包括：

依賴關系處理單元，用于在所述向量運算單元獲取向量運算指令前，判斷該向量運算指令與前一向量運算指令是否訪問相同的向量，若是，則等待前一向量運算指令執行完畢后，將該向量運算指令提供給所述向量運算單元；否則，直接將該向量運算指令提供給所述向量運算單元。

5.根據權利要求4所述的向量運算裝置，其特征在于，當該向量運算指令與前一向量運算指令訪問相同的向量時，所述依賴關系處理單元將該向量運算指令存儲在一存儲隊列中，待前一向量運算指令執行完畢后，將存儲隊列中的該向量運算指令提供給所述向量運算單元。

6.根據權利要求1所述的向量運算裝置，其特征在于，所述存儲單元還用于存儲所述向量運算結果。

7.根據權利要求5所述的向量運算裝置，其特征在于，還包括：

輸入輸出單元，用于將向量存儲于所述存儲單元，或者，從所述存儲單元中獲取向量運算結果。

8.根據權利要求6所述的向量運算裝置，其特征在于，所述存儲單元為高速暫存存儲器。

9.根據權利要求1所述的向量運算裝置，其特征在于，所述向量運算指令包括操作碼和至少一個操作域，其中，所述操作碼用于指示該向量運算指令的功能，操作域用于指示該向量運算指令的數據信息。

10.根據權利要求9所述的向量運算裝置，其特征在于，所述數據信息包括：參與運算的各個矩陣的長度以及存儲地址，所述操作域的表示形式為：立即數或存儲數據信息的寄存器對應的寄存器號。

11.根據權利要求1所述的向量運算裝置，其特征在于，所述向量運算單元為多級流水結構，通過所述多流水級結構對所述獲取的向量進行向量運算，得到向量運算結果；其中，所述向量運算單元包含包括向量加法部件、向量乘法部件、大小比較部件、非線性運算部件和向量標量乘法部件；在所述多流水級結構中，所述向量加法部件和向量乘法部件處于第一流水級，大小比較部件處于第二流水級，非線性運算部件和向量標量乘法部件處于第三流水級。