[發(fā)明專利]在計算設(shè)備中累加數(shù)值的方法和系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 95191618.1
• 申請日: 1995-10-10
• 公開（公告）號: CN1140497A
• 公開（公告）日: 1997-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 斯科特·愛德華·勞伊德;王俠平(音譯)
• 申請（專利權(quán)）人: 摩托羅拉公司
• 主分類號: G06F15/16
• 分類號: G06F15/16;G06F15/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 于靜

本發(fā)明涉及下列發(fā)明，它們都轉(zhuǎn)讓給與本發(fā)明相同的受讓人：

(1)、“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和利用它的方法”，系列號No.08/076,601，1993年6月14日申請。

(2)、“計算機中的操作控制器及利用它的方法”，系列號No.__，__，____申請。

在此將上述相關(guān)發(fā)明的主要內(nèi)容通過引用結(jié)合到本發(fā)明的公開中。

本發(fā)明主要涉及計算機，特別是關(guān)于累加數(shù)據(jù)的方法。

在許多計算機中，操作被分組并在一個被稱為周期的特定時間段中執(zhí)行。例如，在某些計算機體系中，特別是用于數(shù)字信號處理(DSP)時，通常會有一個乘法周期，在該周期中操作數(shù)相乘，隨后是一個累加周期，在該周期中乘法周期的結(jié)果被求和。典型地，周期是順序執(zhí)行的；但在更高級的計算機體系中，周期可以同時執(zhí)行。

圖1描述了常規(guī)和重迭的計算-累加周期的時序圖。常規(guī)周期和重迭周期都以時間坐標(biāo)軸10為參照。常規(guī)周期12包括一個計算周期16和其后的累加周期18。從時刻t₁開始，到時刻t₃結(jié)束，計算周期16代表計算機執(zhí)行一組操作的時間段。典型地，這些操作可以包括邏輯函數(shù)和算術(shù)運算，如乘法、除法、加法、或減法。累加周期18在計算周期16完成后的某一時刻開始，或者，如示例所示，在計算周期16完成后立即開始。在累加周期18中，從計算周期16的操作得到的結(jié)果通常被求和。在累加周期18中，也可以對結(jié)果進行其它算術(shù)或邏輯運算。

重迭周期14包含一個計算周期20和累加周期22。與計算周期16相似，計算周期20代表執(zhí)行一組操作所需的時間量。如示例所示，操作的執(zhí)行從時刻t₁開始，到時刻t₃結(jié)束。然而，與常規(guī)周期12相比，累加周期22在計算周期20結(jié)束前的某一時刻開始，在時刻t₂開始。累加周期22如圖所示，可以在計算周期20完成后的時刻t₄結(jié)束。

在一臺計算機的操作中，重迭周期14比常規(guī)周期12要理想，因為它允許在更短的時間內(nèi)執(zhí)行相同個數(shù)的操作，因而增加了計算機的總吞吐量。但是，已知的將計算和累加周期重迭起來的技術(shù)仍然存在多種缺點。首先，現(xiàn)有技術(shù)的計算機在計算周期中通常執(zhí)行一組固定的操作。因此只允許對少量的操作進行重迭，這進而在提高計算機的總吞吐量方面限制了執(zhí)行重迭的作用。現(xiàn)有的執(zhí)行重達技術(shù)的另一個問題是在某些環(huán)境中，它們需要在周期之間建立復(fù)雜的通信協(xié)議。例如，用已知的協(xié)議對由多個處理單元生成的結(jié)果進行累加，通常會顯著增加處理的額外開銷。總的來說，由通信協(xié)議帶來的額外開銷對計算機運行時間有著不利的影響。

因此，需要一個在計算機中累加數(shù)值的方法和系統(tǒng)，它可以改進運行時間和提高重迭各種操作的靈活性。

在所附的權(quán)利要求中，指出了本發(fā)明的特征。而以下結(jié)合附圖的詳細敘述，本發(fā)明的其它特點將變得更明顯，本發(fā)明會很容易被理解。其中：

圖1描述了常規(guī)周期和重迭的乘法-累加周期的時序。

圖2描繪了依據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的累加數(shù)據(jù)方法的流程圖。

圖3描繪了依據(jù)本發(fā)明的一個最佳實施方案的累加數(shù)據(jù)方法的流程圖。

圖4描繪了一個依據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的累加調(diào)度表。

圖5描繪了一個依據(jù)本發(fā)明的一個最佳實施方案的累加調(diào)度表。

圖6描繪了一個計算機的方框圖，它包括本發(fā)明的再一實施方案。

一個最佳實施方案的詳細描述

總體來說，本發(fā)明提供了一種方法和系統(tǒng)，用來對由計算機中一個或多個處理單元生成的一組數(shù)據(jù)值進行累加。這通過下面的步驟來完成。首先，為每個處理單元確定一個預(yù)期完成時間。接著，在預(yù)期完成時間的基礎(chǔ)上生成一個累加調(diào)度表。根據(jù)該累加調(diào)度表對數(shù)據(jù)值進行累加。這種方法和系統(tǒng)提供了一種提高計算機整體吞吐量的累加數(shù)據(jù)技術(shù)。下面參照圖2-6，更全面地對本發(fā)明進行描述。

對于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員來說，不難理解到，本發(fā)明的方法和系統(tǒng)可以應(yīng)用于硬件、軟件或它們的任何組合，“任務(wù)”一詞在本發(fā)明中定義為一個設(shè)備的任何動作，它包含至少一個邏輯、算術(shù)或數(shù)據(jù)操作運算。

圖2描繪了依據(jù)本發(fā)明實施方案之一的累加數(shù)據(jù)方法的流程圖。該方法可以用在一個有多個處理單元的計算機中。每個處理單元接收一個輸入信號，接著產(chǎn)生對應(yīng)于一個輸出值的輸出信號。

在方框30中，為每個處理單元確定一個預(yù)期完成時間。在方框32中，生成一個累加調(diào)度表。該累加調(diào)度表以每個處理單元的預(yù)期處理時間為基礎(chǔ)。接下來，在方框34中，根據(jù)累加調(diào)度表對多個輸出值進行累加。