[發明專利]基于RISC-V的協處理器、數據處理方法及存儲介質

在審

• 申請號: 202010954828.6
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112130901A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 鄒曉峰;李拓;李仁剛;劉同強;周玉龍;王朝輝
• 申請（專利權）人: 山東云海國創云計算裝備產業創新中心有限公司
• 主分類號: G06F9/30
• 分類號: G06F9/30;G06F9/38
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 高勇

本申請提供一種基于RISC?V的協處理器，包括：與主處理器的二級緩存相連的RoCC接口，用于實現與主處理器的數據交互；與二級緩存相連的緩沖區，用于緩存主處理器分配的待處理數據；與緩沖區相連的調度器，用于調度待處理數據至向量處理模塊或標量處理模塊；至少一個向量處理模塊，用于處理待處理數據中的向量數據；標量處理模塊，用于處理待處理數據中的標量數據。本申請能滿足邊緣計算應用場景中矩陣計算等對實時性、性能要求較高的計算需求。還可以將協處理器作為單獨的加速器芯片，通過軟件配置控制寄存器的方式，實現靈活管理和配置。本申請還提供一種數據處理方法及計算機可讀存儲介質，具有上述有益效果。

技術領域

本申請涉及芯片領域，特別涉及一種基于RISC-V的協處理器、數據處理方法及存儲介質。

背景技術

隨著邊緣計算的興起，端側數據隨應用需求呈現快速增長，由于端側計算的實時性要求較高，但由于網絡延遲等問題，以人工智能推理計算為代表的中心計算任務逐漸向邊緣側延伸，邊緣側的計算需求隨之增加，端側對高性能計算也提出了新要求。

在邊緣計算中，除了常用的ARM等架構的處理器外，還可以選擇RISC-V架構處理器作為計算核心。RISC-V是近幾年推出的一種開放的全新精簡指令集架構，該架構基于BSDLicense開源協議，相比ARM等其他架構具有免費開源、低成本、輕量化、低功耗等特點?；赗ISC-V開放架構的特點，其在邊緣計算領域具有廣闊的應用前景。

然而相關技術中基于RISC-V架構處理器對于向量類的指令較少，通用處理器基本都不支持向量計算，原因是實現向量計算開銷大，面積大，功耗也會高，不能滿足應用對實時高性能計算需求的問題。

發明內容

本申請的目的是提供一種基于RISC-V的協處理器、一種數據處理方法及計算機可讀存儲介質，通過協處理器完成主處理器難以實現的向量計算操作。

為解決上述技術問題，本申請提供一種基于RISC-V的協處理器，具體技術方案如下：

與主處理器的二級緩存相連的RoCC接口，用于與所述主處理器進行數據交互；所述主處理器為RISC-V架構處理器；

與所述二級緩存相連的緩沖區，用于緩存所述主處理器分配的待處理數據；

與所述緩沖區相連的調度器，用于調度所述待處理數據至向量處理模塊或標量處理模塊；

至少一個向量處理模塊，用于處理所述待處理數據中的向量數據；

標量處理模塊，用于處理所述待處理數據中的標量數據。

可選的，所述向量處理模塊包括兩個向量處理單元，所述向量處理單元包含若干向量處理子單元；

所述向量處理單元用于單獨執行32位計算，或共同執行64位計算，或并行執行32位計算。

本申請還提供一種數據處理方法，基于上文所述的基于RISC-V的協處理器，包括：

接收待處理數據；

將所述待處理數據通過二級緩存加載至所述協處理器的緩沖區；

讀取所述緩沖區中的所述待處理數據，并利用調度器將所述待處理數據分為向量數據和標量數據；

將所述向量數據發送至向量處理模塊處理，將所述標量數據發送至標量處理模塊處理。

可選的，若所述協處理器包含至少兩個所述向量處理模塊，利用調度器將所述待處理數據分為向量數據和標量數據之后，將所述向量數據發送至向量處理模塊處理之前，還包括：

將所述向量數據劃分為與所述向量處理模塊的數量相同的向量子數據；

則將所述向量數據發送至向量處理模塊處理包括：