一种流处理器中多核扩展的方法

摘要

本发明公开了一种流处理器中多核扩展的方法，要解决的技术问题是提供一种适用于流处理器的多核扩展方法，既减小扩展开销，又不增加VLIW编译器调度的难度，提高执行效率。技术方案是首先改进流处理核的逻辑结构，然后在多核流处理器中设置一个可编程专用数据通道作为核间的流数据传输通道，并在流控制器中增加一个通道信息寄存器文件缓存流传输的信息。本发明通过改进流处理核的逻辑结构，使在单片流处理器中能够设置多个流处理核，采用本发明后功耗资源仅随核的数量呈线性增长，可编程专用数据通道增加了可扩展性，且硬件开销小，传输效率高。

主权项

1. 一种流处理器中多核扩展的方法，其特征在于它包括以下步骤：第一步，改进流处理核的逻辑结构：每个流处理核内部设置一个微控制器、M个内部结构相同的运算簇及M个流缓冲，一个本地流寄存器文件；流缓冲与运算簇一一对应；M的数目由硬件资源的大小决定，M的取值范围在4至8之间；本地流寄存器文件的大小随M的变化而增加；每个流缓冲分别与一个运算簇连接，这些流缓冲都与本地流寄存器文件连接，流处理核内的运算簇只从本地流寄存器文件中读写流数据，这种结构称为分布式流寄存器文件的多核流体系结构；第二步，在分布式流寄存器文件的多核流处理器中设置一个可编程专用数据通道作为核间的流数据传输通道：在具有N个流处理核的流处理器中，专用数据通道中包含N个独立的双向数据通道，每个双向数据通道包含一个N路选择器，一个控制寄存器，N个流缓冲；每个流缓冲的输出接口都与N路选择器的一个输入接口连接，N路选择器的输出接口与每个流缓冲的输入接口连接，控制寄存器控制数据的传输方向；双向通道中的一个流缓冲与每个核中的流寄存器文件相连；这样形成了N组独立的双向数据通道，每个本地流寄存器文件通过流缓冲与这N个通道分别相连，形成最大结点度为N的拓扑结构，能够最多同时配置传输N组流；第三步，在流控制器中增加一个通道信息寄存器文件PIRF，PIRF由多个寄存器组成，每个寄存器缓存一路流传输的信息，包含源流寄存器文件编码和目的流寄存器文件编码，源流寄存器文件编码和目的流寄存器文件编码是根据本地流寄存器文件的数目生成的二进制编码；PIRF与流控制器中的指令发射单元的输出端口通过控制信号线连接，PIRF的输出端口与可编程专用数据通道的控制寄存器连接，流控制器中具有记分牌指令队列和指令发射单元，记分牌指令队列将流传输指令送入指令发射单元，指令发射单元向PIRF发控制信号，PIRF接到控制信号后向控制寄存器传输路由信息。