[發(fā)明專利]一種面向粗粒度可重構(gòu)陣列的可配置便箋式緩存設(shè)計(jì)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111361693.3
• 申請(qǐng)日: 2021-11-17
• 公開（公告）號(hào): CN114064560A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 景乃鋒;霍洋洋;胡令礦;張子涵;蔣劍飛;王琴;毛志剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F15/78
• 分類號(hào): G06F15/78
• 代理公司: 上海旭誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

1.一種面向粗粒度可重構(gòu)陣列的可配置便箋式緩存設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述方法包括：

按數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)流組的方式組織所需要的數(shù)據(jù)，構(gòu)建所述數(shù)據(jù)流和所述數(shù)據(jù)流組的參數(shù)配置；

通過計(jì)數(shù)循環(huán)結(jié)束標(biāo)志獲取應(yīng)用執(zhí)行狀態(tài)，設(shè)置所述數(shù)據(jù)流組狀態(tài)切換指令和有限狀態(tài)機(jī)，同步控制緩存中的所述數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)執(zhí)行相應(yīng)操作。

2.如權(quán)利要求1所述的面向粗粒度可重構(gòu)陣列的可配置便箋式緩存設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)流為同一個(gè)訪存單元在時(shí)間上串行訪問的數(shù)據(jù)，多個(gè)訪存單元并行訪問的數(shù)據(jù)存在于多個(gè)數(shù)據(jù)流中；所述數(shù)據(jù)流組為訪問模式類似或者數(shù)據(jù)相關(guān)的幾個(gè)數(shù)據(jù)流；不同的所述數(shù)據(jù)流存儲(chǔ)在不同的物理Bank上。

3.如權(quán)利要求2所述的面向粗粒度可重構(gòu)陣列的可配置便箋式緩存設(shè)計(jì)方法，其特征在于，每個(gè)所述數(shù)據(jù)流的配置參數(shù)包括：數(shù)據(jù)流編號(hào)、該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的初始物理地址、該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的每次更新增加的物理地址、初始狀態(tài)下該數(shù)據(jù)流是否與訪存單元綁定、初始狀態(tài)下該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的訪存單元的編號(hào)、每次更新后該數(shù)據(jù)流需要對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)流編號(hào)、數(shù)據(jù)是否需要寫回。

4.如權(quán)利要求3所述的面向粗粒度可重構(gòu)陣列的可配置便箋式緩存設(shè)計(jì)方法，其特征在于，每個(gè)所述數(shù)據(jù)流組的配置參數(shù)包括：數(shù)據(jù)流組編號(hào)、并行訪問該數(shù)據(jù)流組的訪存單元的數(shù)量、一段需要串行訪問數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)、每個(gè)數(shù)據(jù)流組對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)流的數(shù)量、是否需要預(yù)取、每次需要主動(dòng)預(yù)取的數(shù)據(jù)流的數(shù)量。

5.如權(quán)利要求4所述的面向粗粒度可重構(gòu)陣列的可配置便箋式緩存設(shè)計(jì)方法，其特征在于，通過計(jì)數(shù)循環(huán)結(jié)束標(biāo)志獲取應(yīng)用執(zhí)行狀態(tài)指每個(gè)所述數(shù)據(jù)流組內(nèi)通過計(jì)數(shù)由訪存單元所發(fā)出的連續(xù)的所述循環(huán)結(jié)束標(biāo)志獲取應(yīng)用執(zhí)行狀態(tài)，不同數(shù)量的所述循環(huán)結(jié)束標(biāo)志對(duì)應(yīng)不同的所述狀態(tài)切換指令。

6.如權(quán)利要求5所述的面向粗粒度可重構(gòu)陣列的可配置便箋式緩存設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述狀態(tài)切換指令包括；

空指令：不進(jìn)行操作；

滑動(dòng)指令：進(jìn)行數(shù)據(jù)流組內(nèi)的滑動(dòng)，每個(gè)訪存單元對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行平移，滑動(dòng)距離為配置參數(shù)；

釋放指令：釋放訪存單元對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)流組內(nèi)的數(shù)據(jù)；

重置指令：將訪存單元對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)流恢復(fù)成初始配置，進(jìn)行下一輪的計(jì)算，復(fù)用該數(shù)據(jù)；

指定滑動(dòng)指令：進(jìn)行組內(nèi)的滑動(dòng)，每個(gè)訪存單元對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行平移，滑動(dòng)距離為顯式聲明的n；

定位指令：直接定位到下一個(gè)矩陣，矩陣參數(shù)配置在該組內(nèi)的全局信息中。

7.如權(quán)利要求6所述的面向粗粒度可重構(gòu)陣列的可配置便箋式緩存設(shè)計(jì)方法，其特征在于，根據(jù)不同的訪存請(qǐng)求和配置，所述有限狀態(tài)機(jī)決定是否進(jìn)行預(yù)取、更新流寄存器堆的內(nèi)部數(shù)據(jù)；所述有限狀態(tài)機(jī)由六個(gè)狀態(tài)組成，包括：空閑態(tài)、執(zhí)行態(tài)、收集態(tài)、收集完成態(tài)、等待態(tài)、更新態(tài)。

8.如權(quán)利要求7所述的面向粗粒度可重構(gòu)陣列的可配置便箋式緩存設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述執(zhí)行態(tài)指在此狀態(tài)下處理普通訪存包括load和store請(qǐng)求；

所述收集態(tài)指當(dāng)檢測(cè)到所述循環(huán)結(jié)束標(biāo)志時(shí)，開始收集所述循環(huán)結(jié)束標(biāo)志并計(jì)數(shù)；

所述收集完成態(tài)指在此狀態(tài)下發(fā)送所述循環(huán)結(jié)束標(biāo)志的計(jì)數(shù)值；

所述等待態(tài)指等待同組內(nèi)的所有數(shù)據(jù)流均收集齊并發(fā)送計(jì)數(shù)值，并且檢查計(jì)數(shù)值是否全部相等，正常數(shù)據(jù)流中，同組內(nèi)的所有計(jì)數(shù)值應(yīng)當(dāng)相等；

所述更新態(tài)指根據(jù)計(jì)數(shù)值查表得到要執(zhí)行的更新指令，進(jìn)行自動(dòng)的數(shù)據(jù)迭代更新。

9.如權(quán)利要求4所述的面向粗粒度可重構(gòu)陣列的可配置便箋式緩存設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述可配置便箋式緩存接收訪存單元發(fā)來的讀取、寫入數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)僅需要提供數(shù)據(jù)的行內(nèi)偏移地址。

10.如權(quán)利要求5所述的面向粗粒度可重構(gòu)陣列的可配置便箋式緩存設(shè)計(jì)方法，其特征在于，訪存單元所訪問的數(shù)據(jù)在SRAM的地址由訪存單元所綁定的數(shù)據(jù)流所在的Bank地址、數(shù)據(jù)流內(nèi)當(dāng)前的行基地址、行內(nèi)偏移地址共同決定，由所述可配置便箋式緩存自動(dòng)計(jì)算。