[发明专利]算术或逻辑运算树的计算

说明书

技术领域

本发明涉及一种算术或逻辑运算树的计算。

背景技术

算术或逻辑运算树包括根据树结构而组织的算术或逻辑运算。该树结构包括多个节点，每个节点具有至少两个输入端和一个输出端。每个节点与其输入端所接收到的数据之间的算术或逻辑运算相对应，并在其输出端提供该算术或逻辑运算的结果。

可以将该树结构分成连续的等级：

-包括叶节点的第一等级，

-若干中间等级，每个中间等级包括具有输入端的节点，该输入端直接连接到相同在前等级的节点的输出端，以及

-具有根节点的根等级。

这种运算树的计算需要多次迭代。在迭代期间，执行与相同等级的节点相对应的所有运算。

典型地，用于在包括至少n个并行处理元件的微处理器上计算算术或逻辑运算的至少第一树和第二树的方法包括：

a)使用n个处理元件来并行地执行第一树的第一迭代的n个算术或逻辑运算，然后

b)使用从用于计算第一迭代的n个处理元件中选出的m个处理元件，在第一迭代的结果之间并行地执行m个算术或逻辑运算，其他n-m个处理元件不用于第二迭代的计算，其中m是严格小于n的整数。

一旦计算出第一运算树，则以相似的方式来配置处理元件，以便处理第二运算树。

这是使用具有并行处理元件的微处理器的低效方式，因为在第一运算树的第二迭代的计算期间，一些处理元件没有得到使用。

在Andrew Paul Wallace的US 2003/0088603中，描述了包括n个并行处理元件的微处理器的示例。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于计算至少第一和第二运算树的方法，该方法以更有效的方式来使用具有多个并行处理元件的微处理器。

本发明提供了一种用于在这种微处理器上计算至少第一和第二运算树的方法，其中与第一树的第二迭代计算并行的是，该方法包括使用从不用于计算第一树的第二迭代的n-m个处理元件中选出的k个处理元件，并行地执行第二树的k个算术或逻辑运算，其中k是小于或等于n-m的整数。

在上述方法中，将n-m个不用于第一运算树的迭代的处理元件用于并行地计算第二运算树的算术或逻辑运算。因此，并行使用的处理元件的数量和并行执行的运算数量增加。因此，包括多个并行处理元件的微处理器的使用更加有效。

权利要求2所述的特征减少了处理时间量，因为在m个处理元件之间转移数据的所需时间内，还并行地转移k个处理元件之间的数据。

权利要求3所述的特征减少了处理元件之间的数据转移时间。

本发明还涉及具有用于执行上述方法的指令的存储器和微处理器程序。

本发明还涉及电信设备中的解扩方法，该电信设备使用上述方法来计算相同的算术或逻辑运算的至少第一树和第二树。

附图说明

图1是典型运算树的示意图；

图2是用于计算图1的运算树的SIMD(单指令多数据)微处理器的示意图；

图3是使用图2的微处理器来并行地计算诸如图1中的运算树的8个运算树的方法的流程图；

图4A-4B，5A-5B以及图6是图3中的方法的步骤的例证。

具体实施方式

图1示出了运算树2的示例。例如，在图1中，以并行的垂直行来组织节点，每一行与运算树的等级相对应。在图1的最左边的行包括所有叶节点LFi，并且图1的最右边的行仅包括根节点RN。

每个叶节点LFi具有两个输入端，旨在用于接收待处理的数据。两个叶节点LFi的输出端连接到下一行的节点的输入端。所述下一行的节点的输出端以类似的方式连接到再下一行的输入端。重复将一行的节点连接到下一行节点的这种方式，直到达到具有根节点RN的根行。

这里，运算树2是二叉树的和，并且每个节点对应于两个输入数据之间的相加。例如，将运算树2用于计算大量数据的相加，例如CDMA(码分多址)电信系统中的扩频信号的每个码片的码片值。

运算树2的计算需要多次迭代ITi。在第一迭代IT1期间，执行叶节点LFi的算术或逻辑运算。然后，在下一迭代IT2期间，执行与左边第二行的节点相对应的运算。重复这个过程，直到执行与根节点RN相对应的运算。

例如，如果运算树2中输入数据的数量n等于256，则对运算数2进行8次迭代计算。在迭代IT1到IT8期间执行的相加次数分别是128、64、32、16、8、4、2和1。