[發(fā)明專利]一種異構(gòu)多核處理器及其數(shù)據(jù)流處理方法

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• 申請日: 2021-05-18
• 公開（公告）號: CN112988241A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉蒼;李衛(wèi)超;李兵;孟慶云;廖濤;霍冬陽;熊又星
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍海軍工程大學(xué)
• 主分類號: G06F9/38
• 分類號: G06F9/38;G06F9/445
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰

1.一種異構(gòu)多核處理器，其特征在于，包括依次電連接的通用處理器核以及流處理器陣列；

所述通用處理器核設(shè)置于網(wǎng)關(guān)中，用于根據(jù)網(wǎng)關(guān)中交換節(jié)點的參數(shù)信息生成所述流處理器陣列的配置指令；

所述流處理器陣列包括多個流處理器，根據(jù)所述配置指令分別進行對應(yīng)交換節(jié)點的數(shù)據(jù)接收流處理和/或數(shù)據(jù)發(fā)送流處理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異構(gòu)多核處理器，其特征在于，還包括設(shè)置于所述通用處理器核以及流處理器陣列之間的共享存儲器；

所述共享存儲器用于構(gòu)成所述通用處理器核與所述流處理器陣列之間的數(shù)據(jù)通路，以傳輸所述流處理器陣列配置指令至所述流處理器陣列；共享存儲器還用于通用處理器核與所述流處理器陣列之間內(nèi)部參數(shù)的交互以及緩存。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異構(gòu)多核處理器，其特征在于，所述流處理器陣列包括交叉開關(guān)模塊，以及分別與所述交叉開關(guān)模塊連接的多個流處理器；

所述交叉開關(guān)模塊用于進行各個所述流處理器之間的數(shù)據(jù)傳輸；

各個所述流處理器被配置為對應(yīng)交換節(jié)點的數(shù)據(jù)接收流處理模塊和/或數(shù)據(jù)發(fā)送流處理模塊。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異構(gòu)多核處理器，其特征在于，所述流處理器為SIMD流處理單元結(jié)構(gòu)的流處理器。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的異構(gòu)多核處理器，其特征在于，所述流處理器包括LD/ST單元、LSRF單元、SIMD指令派發(fā)單元、多個獨立的ALU單元以及多個獨立的SALU單元；

所述LD/ST單元用于加載指令以及數(shù)據(jù)，并用于對所述流處理器的最終運算結(jié)果的存儲；

所述LSRF單元用于對所述流處理器內(nèi)部運算的中間結(jié)果進行緩存；

所述SIMD指令派發(fā)單元用于在接收到指令后進行所述流處理器的各個單元相應(yīng)的調(diào)度；

所述ALU單元用于進行通用邏輯運算以及通用算術(shù)運算；

所述SALU單元用于進行對應(yīng)交換節(jié)點的協(xié)議運算。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異構(gòu)多核處理器，其特征在于，所述交換節(jié)點包括RS232總線節(jié)點、RS485總線節(jié)點、LIN總線節(jié)點、CAN總線節(jié)點、CAN-FD總線節(jié)點、MOST總線節(jié)點、傳統(tǒng)以太網(wǎng)節(jié)點以及實時工業(yè)以太網(wǎng)節(jié)點中的至少一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異構(gòu)多核處理器，其特征在于還包括數(shù)據(jù)流處理裝置；數(shù)據(jù)流處理裝置包括：

配置指令生成模塊，用于生成處理器核的配置信息，在接收到交換節(jié)點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)時，通過通用處理器核根據(jù)網(wǎng)關(guān)中交換節(jié)點的參數(shù)信息生成所述流處理器陣列的配置指令；與處理器核電連接；

流處理器配置模塊，用于生成處理器陣列的配置信息，使所述流處理器陣列根據(jù)所述配置指令選取至少一個流處理器作為所述交換節(jié)點的數(shù)據(jù)接收流處理模塊和數(shù)據(jù)發(fā)送流處理模塊，以進行所述交換節(jié)點數(shù)據(jù)的接收流處理以及發(fā)送流處理；與處理器陣列電連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異構(gòu)多核處理器，其特征在于，所述配置指令由用戶來進行設(shè)置，通過該通用處理器核提供一個用戶配置界面，用戶通過配置界面按需生成配置流處理器陣列的配置指令。

9.一種基于異構(gòu)多核處理器的數(shù)據(jù)流處理方法，其特征在于，包括：

在接收到交換節(jié)點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)時，通過通用處理器核根據(jù)網(wǎng)關(guān)中交換節(jié)點的參數(shù)信息生成流處理器陣列的配置指令；

使所述流處理器陣列根據(jù)所述配置指令選取至少一個流處理器作為所述交換節(jié)點的數(shù)據(jù)接收流處理模塊和數(shù)據(jù)發(fā)送流處理模塊，以進行所述交換節(jié)點數(shù)據(jù)的接收流處理以及發(fā)送流處理。

10.一種網(wǎng)關(guān)，其特征在于，包括存儲器以及權(quán)利要求1至6中任一項所述的異構(gòu)多核處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述計算機程序在所述異構(gòu)多核處理器上運行時使所述網(wǎng)關(guān)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于異構(gòu)多核處理器的數(shù)據(jù)流處理方法。