[发明专利]一种面向多个粗粒度动态可重构阵列的共享数据缓存装置及控制方法

权利要求书

1.一种面向多个粗粒度动态可重构阵列的共享数据缓存装置，其特征在于，包括可重构阵列数据缓存控制单元、可重构阵列数据缓存单元、外部存储器数据预取缓存单元、数据访存重构单元;

所述可重构阵列数据缓存单元：用于存储从外部存储器取到的数据；

所述外部存储器数据预取缓存单元：用于从外部存储器预取即将访问的数据到数据缓存单元；

所述可重构阵列数据缓存控制单元：用于控制可重构阵列与可重构阵列数据缓存单元以及可重构阵列数据缓存单元与外部存储器之间的数据交互；

所述数据访存重构单元：用于发送数据缓存单元所需的地址信息以及步长信息。

2.根据权利要求1所述的共享数据缓存装置，其特征在于，可重构阵列数据缓存单元包含N个存储片区，N的取值范围是1-8，根据接收到的地址信息判断可重构阵列数据缓存单元是与外部存储器进行交互，还是与可重构阵列进行交互，根据步长信息确定每一个可重构阵列可以访问的存储片区。

3.根据权利要求1所述的共享数据缓存装置，其特征在于，可重构阵列数据缓存控制单元包括地址解析器、步长解析器；

所述地址解析器：用于解析从数据访存重构单元接收到的地址信息，根据地址信息判断可重构阵列数据缓存单元此时是与外部存储器进行数据交互，还是与可重构阵列进行数据交互；

所述步长解析器：用于解析从数据访存重构单元接收到的步长信息，对于有N个数据存储片区的数据存储单元，步长取值包N种（N取值范围1-8），0，1，2，……，N-1。

4.一种利用权利要求1-3中任意一项所述的面向多个粗粒度动态可重构阵列的共享数据缓存装置的控制方法，其特征在于，所述可重构阵列数据缓存控制单元的工作流程为：首先，数据访存重构模块发送地址信息和步长信息给可重构阵列数据缓存单元，然后地址解析器根据接收到的地址信息，判断此时是可重构阵列与可重构阵列数据缓存单元进行数据交互还是可重构阵列数据缓存单元与外部存储器进行数据交互；如果是可重构阵列从可重构阵列数据缓存单元中读取/写入数据，则步长解析器对接收到的步长信息进行解析，可重构阵列根据相应的步长值访问对应的存储片区；如果是可重构阵列数据缓存单元从外部存储器读取/写入数据，则采用连续地址的存取方式对数据进行读取或者写入可重构数据缓存单元。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，当多个粗粒度可重构阵列同时访问可重构阵列数据缓存单元时，每个可重构阵列在同一时间只能对应可重构阵列数据缓存单元中的一个存储片区，用可重构阵列数据缓存单元的行号M对N进行取模(mod)运算，运算结果为n，即M mod N=n，则把此行号所表示的可重构阵列数据缓存单元定义为存储片区 #n；

每个可重构阵列与存储片区的对应关系由步长信息决定；

对于步长是N-1，可重构阵列#0访问存储片区#N-1，可重构阵列#1访问存储片区#0，……可重构阵列#N-1访问存储片区#N-2。