[发明专利]具有用于提供蝶形向量处理电路的可编程数据路径的向量处理引擎以及相关的向量处理器、系统和方法

说明书

相关申请

本申请还涉及2013年3月13日提交的、名为“Vector Processing Carry-Save Accumulators Employing Redundant Carry-Save Format To Reduce Carry Propagation,And Related Vector Processors,Systems,And Methods(采用冗余进位保留格式来减少进位传播的向量处理进位保留累加器及相关向量处理器、系统和方法)”的美国专利申请S/N.13/798,618(高通编号No.123248)，该申请通过引用其整体被包含于此。

本申请涉及2013年3月13日提交的、名为“Vector Processing Engines Having Programmable Data Path Configurations For Providing Multi-Mode Vector Processing,And Related Vector Processors,Systems,and Methods(具有用于提供多模向量处理的可编程数据路径配置的向量处理引擎及相关向量处理器、系统和方法)”的美国专利申请S/N.13/798,641(高通编号No.123249)，该申请通过引用其整体被包含于此。

背景技术

I.公开领域

公开领域涉及用于处理向量和标量运算的向量处理器和相关系统，包括单指令多数据(SIMD)处理器和多指令多数据(MIMD)处理器。

II.背景

无线计算系统正迅速成为数字信息领域中最流行的技术之一。技术进步已导致越来越小且越来越强大的无线通信设备。例如，无线计算设备通常包括小、轻量且易于由用户携带的便携式无线电话、个人数字助理(PDA)和寻呼设备。更具体地，便携式无线电话(诸如蜂窝电话和网际协议(IP)电话)可通过无线网络传输语音和数据分组。此外，许多这样的无线通信设备包括其它类型的设备。例如，无线电话可包括数码相机、数码摄像机、数字记录器、和/或音频文件播放器。同样，无线电话可包括可用于接入因特网的web接口。此外，无线通信设备可包括用于根据所设计的无线通信技术标准(例如，码分多址 (CDMA)、宽带CDMA(WCDMA)以及长期演进(LTE))来处理高速无线通信数据的复杂处理资源。因此，这些无线通信设备包括相当的计算能力。

随着无线计算设备变得越来越小且越来越强大，它们越来越变得资源受限。例如，屏幕尺寸、可用存储器和文件系统空间的量以及输入和输出能力的量可能受到设备的小尺寸的限制。此外，电池大小、电池提供的电量以及电池的寿命也受到限制。增加设备的电池寿命的一种方式是设计消耗较少功率的处理器。

就这一点而言，对包括向量处理器的无线通信设备可采用基带处理器。向量处理器具有提供对数据向量(即，数组)工作的高级运算的向量体系结构。与对一组数据执行向量指令然后再次取回和解码向量指令以用于向量内的后续元素相反，向量处理涉及取回向量指令一次，然后在数据元素的整个数组上执行向量指令多次。这种过程允许降低执行程序所需的能量，因为每一向量指令需要被取回的次数较少等等。由于向量指令同时在多个时钟周期上对长向量操作，高度并行性可用简单的按次序向量指令分派来实现。

图1示出了可在诸如无线计算机设备等计算设备中采用的示例性基带处理器10。基带处理器10包括多个处理引擎(PE)12，它们各自专用于为特定应用提供因功能而异的向量处理。在此示例中，在基带处理器10中提供了六 (6)个分开的PE 12(0)-12(5)。PE 12(0)-12(5)各自被配置成为从共享存储器16 向PE 12(0)-12(5)提供的固定X位宽的向量数据14提供向量处理。例如，向量数据14可以是512位宽。向量数据14可被定义成较小的多个X位宽的向量数据样本集18(0)-18(Y)(例如，16位和32位样本集)。以此方式，PE 12(0)-12(5) 能够提供对并行向PE 12(0)-12(5)提供的多个向量数据样本集的向量处理以实现高度并行性。每个PE 12(0)-12(5)可包括用于存储对向量数据14处理向量指令的结果的向量寄存器文件(VR)。