[发明专利]支持矩阵整体读写操作的矩阵寄存器文件

说明书

技术领域：本发明涉及向量微处理器中支持矩阵整体读写操作的矩阵寄存器文件。

背景技术：图像处理和现代通信等媒体应用领域需要进行大量的矩阵运算，如图像处理中的二维卷积、小波变换，现代通信领域调制解调系统中的空时编码(STBC)、信道估计和FFT算法都需要使用矩阵乘法、矩阵加法运算。面向这类数据密集型应用的向量微处理器通常采用单指令流多数据流(SIMD)、超常指令字体系结构(VLIW)，设置向量运算指令、向量寄存器文件和向量运算阵列来支持矩阵或向量数据运算，以加快数据处理的速度。

向量微处理器执行向量操作指令时，其指令译码部件完成指令译码，并将执行何种指令操作、源操作数位置、以及目的操作数位置等译码结果发送到向量寄存器文件和向量运算阵列。源操作数从向量寄存器文件读出并送往向量运算阵列进行运算，运算结果被写入由译码结果指定的目的向量寄存器文件或片内存储器中。需要时，向量寄存器文件和向量运算阵列通过直接存储器访问控制器(DMA)访问片外主存。

向量寄存器文件存放和提供向量运算所需的向量数据，是由N个(N为正整数，且为2的整数次幂)行向量寄存器构成的向量寄存器组。每个行向量寄存器又由M个B(B为正整数)位的字组成。向量寄存器文件的大小以N*M个字表示，即向量寄存器文件最多能存放N*M个数据，最多可存 放如式1所示的矩阵数据，也可存放大小为J*H(1≤J≤N、1≤H≤M，且为整数)的任意矩阵数据。

X=x11x12...x1Mx21x22...x2M............xN1xN2...xNM]]>(式1)

对于存放式1所示矩阵数据的向量寄存器文件，共有N个行向量，M个列向量，其行向量VR_i＝{x_j1，x_j2，...，x_jM}(1≤j≤N，且为整数)，列向量CVR_h＝{x_1h，x_2h，...，x_Nh}(1≤h≤M，且为整数)。

目前已有支持按行向量或列向量访问的向量寄存器文件，可实现矩阵转置、行列向量的运算操作。但向量微处理器要完成一次矩阵运算，仍需执行多条向量寄存器文件的行、列向量操作指令。