[发明专利]向量处理器中支持SIMT的向量访存装置和控制方法

权利要求书

1.一种向量处理器中支持SIMT的向量访存装置，其特征在于：包括基址向量寄存器单元（2）、偏移向量寄存器单元（3）以及向量地址计算单元（5），所述基址向量寄存器单元（2）、偏移向量寄存器单元（3）分别包括多组向量寄存器，每组向量寄存器由对应向量处理器中各线程的多个寄存器构成；所述向量地址计算单元（5）包括多个地址计算子单元（51），每个地址计算子单元（51）分别与向量处理器中各存储体一一对应连接；各线程的基址、偏移地址分别通过所述基址向量寄存器单元（2）、偏移向量寄存器单元（3）中一组向量寄存器进行获取后，分别输出至各地址计算子单元（51）进行计算，得到各线程的访存地址输出至对应的存储体；

还包括通用向量寄存器单元（4），所述通用向量寄存器单元（4）包括多组向量寄存器，每组向量寄存器由对应向量处理器中各线程的多个寄存器构成；所述通用向量寄存器单元（4）通过一组向量寄存器存储各线程的访存数据；

所述通用向量寄存器单元（4）包括m组通用向量寄存器，其中m=log₂t，且t是通用向量寄存器的位数。

2.根据权利要求1所述的向量处理器中支持SIMT的向量访存装置，其特征在于：所述基址向量寄存器单元（2）包括k₁组基址向量寄存器，其中k₁=log₂s₁ ，且s₁为基址向量寄存器的位数；所述偏移向量寄存器单元（3）包括k₂组偏移向量寄存器，其中k₂=log₂s₂，且s₂为偏移向量寄存器的位数。

3.根据权利要求2所述的向量处理器中支持SIMT的向量访存装置，其特征在于：还包括相互连接的SIMT指令生成单元以及指令译码单元（1），所述指令译码单元（1）分别与所述基址向量寄存器单元（2）、偏移向量寄存器单元（3）、通用向量寄存器单元（4）连接；所述SIMT指令生成单元用于根据各线程的访存指令指定读写访问类型以及所述基址向量寄存器单元（2）、偏移向量寄存器单元（3）、通用向量寄存器单元（4）中对应组的向量寄存器，并生成对应的SIMT访存指令；所述指令译码单元用于对所述SIMT指令生成单元生成的SIMT访存指令进行译码，得到所指定的读写访问类型以及所述基址向量寄存器单元（2）、偏移向量寄存器单元（3）、通用向量寄存器单元（4）中对应组的向量寄存器。

4.根据权利要求3所述的向量处理器中支持SIMT的向量访存装置，其特征在于：所述基址向量寄存器单元（2）、偏移向量寄存器单元（3）、通用向量寄存器单元（4）均包括寄存器组选择器，所述寄存器组选择器与所述指令译码单元（1）连接。

5.一种基于权利要求1～4中任意一项所述的向量访存装置的控制方法，其特征在于，步骤包括：

1）将向量处理器中n个线程对应的n路存储体进行统一编址，并根据各存储体的访问地址范围配置所述基址向量寄存器单元（2）、所述偏移向量寄存器单元（3）中对应组的向量寄存器；

2）获取各线程的访存指令并进行指令译码，得到访存指令中所指定的读写访问类型以及所述基址向量寄存器单元（2）、所述偏移向量寄存器单元（3）中对应组的向量寄存器；

3）选取访存指令中所指定的所述基址向量寄存器单元（2）、所述偏移向量寄存器单元（3）对应组的向量寄存器，并根据选取得到的向量寄存器的值计算向量访存地址，得到对应n个线程的n路向量访存地址；

4）将n路向量访存地址分别输出至对应的向量存储体（6）进行访存，若为写指令，则根据所述向量访存地址将各线程对应的n路数据分别写入到向量处理器中各存储体中；若为读指令，则根据所述向量访存地址从向量处理器中各存储体中读出n路数据。