[發明專利]具有OODA循環分區機制的流式處理器

有效

• 申請號: 202011078515.5
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN111984328B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 譚光明;邵恩;張春明;段勃
• 申請（專利權）人: 中科院計算所西部高等技術研究院
• 主分類號: G06F9/38
• 分類號: G06F9/38;G06F9/50;G06F9/54
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 胡博文

本發明公開了一種具有OODA循環分區機制的流式處理器，包括四個獨立計算分區，每個計算分區具有多個計算單元PE，多個所述計算單元PE分別為觀察計算單元O1、調整計算單元O2、想定計算單元D3和行動計算單元A4；處理器每條指令分別占用四個所述計算分區的部分或全部資源，處理器的指令通過各個計算單元的分區控制器按照觀察計算單元O1→調整計算單元O2→想定計算單元D3→行動計算單元A4→觀察計算單元O1的執行順序循環占用各個計算分區。該流式處理器在處理OODA多步驟作業任務時，只需要一條指令即可在四個不同的計算分區上完成處理，能夠根據作業流的負載特征，設計處理器結構，以保證處理器以高效并行流水線方式執行作業流指令，提高處理器的處理效率。

技術領域

本發明涉及一種具有OODA循環分區機制的流式處理器。

背景技術

隨著具有前后依賴關系的工作流逐漸成為主要計算負載，針對處理器的結構設計逐漸向“流式”化處理指令的設計思路延伸。

然而，現有處理器結構設計往往以相同計算單元，來構建處理器上的各個獨立計算核心(即：“核”)。此外，現有處理器結構所包含的各個計算分區，很難能夠根據作業流的負載特征，設計處理器結構，難以保證以高效并行流水線方式執行作業流指令。

OODA環(OODA Loop)理論最早由美國空軍上校John Boyd于1966年提出，是用于描述軍事指揮決策過程的主要模型框架。OODA環依次由：觀察(Observe)，調整(Orient)，想定(Decide)，行動(Act)，在內共四步以循環方式執行軍事決策。OODA環理論完成決策或復雜問題的思維過程，整是人腦理性思維的思維定式。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有OODA循環分區機制的流式處理器，以解決現有處理器結構所包含的各個計算分區，很難能夠根據作業流的負載特征，設計處理器結構，難以保證以高效并行流水線方式執行作業流指令的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種具有OODA循環分區機制的流式處理器，包括四個獨立計算分區，每個計算分區具有多個計算單元PE，多個所述計算單元PE分別為觀察計算單元O1、調整計算單元O2、想定計算單元D3和行動計算單元A4；處理器每條指令分別占用四個所述計算分區的部分或全部資源，處理器的指令通過各個計算單元的分區控制器按照觀察計算單元O1→調整計算單元O2→想定計算單元D3→行動計算單元A4→觀察計算單元O1的執行順序循環占用各個計算分區。

進一步地，處理器每條指令占用各個分區資源的數量，由各個分區的調度器指定；運行指令時根據各個分區的調度器，為每條指令分配各個分區的計算資源。

進一步地，兩兩相鄰的計算分區之間通過共享內存進行分區間的數據和指令傳輸。

進一步地，一條需要使用多個計算分區的指令，在完成一個計算分區的計算后，通過與下一順序計算分區的共享內存，將已完成計算的分區所得到的中間過程數據傳遞給下一計算分區。

進一步地，當某一指令無需完全利用四個計算分區，則利用共享內存間的數據傳輸總線傳輸數據至下一計算分區。

本發明的有益效果為：該流式處理器在處理OODA個獨立步驟的工作流計算指令時，只需要一條指令即可在四個不同的計算分區上完成處理，能夠根據作業流的負載特征，設計處理器結構；可通過兩兩分區間共享處理器內存方式，以流水線方式處理工作流，實現“芯片級”多工作流并行執行，提高處理工作流的處理效率。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構成本申請的一部分，在這些附圖中使用相同的參考標號來表示相同或相似的部分，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構成對本申請的不當限定。在附圖中：

圖1為本發明一個實施例的OODA循環分區機制的流式處理器分區結構示意圖。