[发明专利]一种基于标签的无序矢量归约电路

权利要求书

1.一种基于标签的无序矢量归约电路，其特征在于，一个矢量内所有的数据均附带有一个信号以指明其所属的矢量，该信号为数据的标签；

电路包括容器模块、缓冲区模块、多路选择器模块及运算器模块；

容器模块：在每个时钟周期，容器模块接受两个带标签数据，检查容器模块内所有的数据，将带有相同标签的数据两两配成带标签数据对，并输出，

容器模块每个时钟周期接受的两个带标签数据分别是来自无序矢量归约电路外部的带标签数据与运算器模块输出的带标签数据；

缓冲区模块：根据容器模块输出的带标签数据对的数量进行缓冲操作；

多路选择器模块：将缓冲区模块选通输出的有效带标签数据对输出至运算器模块；

运算器模块：对输入的有效带标签数据对中的数据进行运算，将运算结果和有效带标签数据中的标签构成一个带标签数据，返回容器模块。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，容器模块的存储空间大小等于所述电路能同时处理的无序输入矢量个数。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，在每个时钟周期，容器模块输出带标签数据对的数量的情况分为三种：不输出带标签数据对，记为状态0；输出一对带标签数据对，记为状态1；输出两对带标签数据对，记为状态2；

当容器模块输出带标签数据对的数量情形属于状态0时，缓冲区模块弹出一对带标签数据对；

当容器模块输出带标签数据对的数量情形属于状态1时，缓冲区模块保持上一个时钟周期的状态不变；

当容器模块输出带标签数据对的数量情形属于状态2时，缓冲区模块将其中1个带标签数据对压入。

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，当容器模块输出带标签数据对的数量情形属于状态0时，缓冲区模块弹出一对带标签数据对；当缓冲区模块为空，令缓冲区模块输出端口的标签部分为无效值。

5.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述的缓冲区模块的最小深度是一个有限值p-1，其中p为容器模块与运算器模块的流水线级数之和。

6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，运算器模块由一个通用运算器和一个信号延迟器构成，运算器模块每个时钟周期接受一个带标签数据对，数据部分送入通用运算器进行运算，标签部分送入信号延迟器进行延迟，将运算器输出的数据与信号延迟器输出的标签构成一个带标签数据，返回容器模块。

7.根据权利6所述的电路，其特征在于，通用运算器根据具体要进行的矢量归约运算选定，其流水线级数是任意的；所述信号延迟器的延迟周期数与通用运算器的流水线级数相等，使得通用运算器的输出数据与信号延迟器的输出标签匹配。

8.根据权利1所述的电路，其特征在于，多路选择器模块将容器模块和缓冲区模块输出的带标签数据对选通对至运算器模块；

在每个时钟周期，若容器模块输出1个带标签数据对，多路选择器模块将这个带标签数据对选通至运算器模块；

若容器模块输出2个带标签数据对，多路选择器模块将未被压入所述的缓冲区模块的带标签数据对选通至运算器模块；

若容器模块输出0个带标签数据对，多路选择器模块将缓冲区模块弹出的带标签数据对选通至运算器模块。

9.根据权利8所述的电路，其特征在于，多路选择器模块根据容器模块提供的一组状态信号，将容器模块和缓冲区模块输出的有效带标签数据对选通对至运算器模块，选通策略能保证所有矢量的归约运算的正确性与准确性。

10.根据权利1至9任一项所述的电路，其特征在于，所述电路的操作时序与通用的随机访问存储器相同。