[发明专利]向量处理方法、向量处理单元和微处理器

说明书

本发明提供一种向量处理方法、向量处理单元和微处理器，其中该方法包括：响应于向量等分加法指令，将源向量寄存器中的向量元数据按照指定位宽等分为多个等宽元数据；对多个等宽元数据进行求和，将求和的结果存入目标向量寄存器中。本发明提供的技术方案通过一条指令即完成了一个向量寄存器中存储的向量元数据的求和运算，大幅加速了向量寄存器中向量元数据求和运算的速度。

技术领域

本发明涉及处理器指令技术领域，尤其涉及一种向量处理方法、向量处理单元和微处理器。

背景技术

处理器的指令可以分为两大类：标量指令和向量指令。其中，标量指令规定处理器在同一时间内只处理一个或一对操作数；向量指令的操作对象是向量，一个向量中可以包含多个或多对操作数，向量指令规定处理器按同一操作同时处理向量中的所有操作数。对于数据量大，同样的操作要对多个数据实施的处理器应用领域，例如：多媒体应用领域，相比执行标量指令的标量处理技术，执行向量指令的向量处理技术可以有效的提高处理器的数据处理性能。

目前的微处理器一般都提供了向量指令和位操作指令来加速一些比较规整的图形图像编解码计算，比如：向量加法指令，其可以将一个通用寄存器或者向量指令专用寄存器中的数据看做一个数组进行加法计算，且不同的向量加法指令可以将两个寄存器中不同位宽的元数据进行成组的加法计算。另外，为了在进行向量计算时快速的对一个向量寄存器中的元数据进行位置重排，一般提供了向量指令的微处理器也都提供了混洗指令用于实现存储了向量数据的寄存器中的元数据重排和移位。现有的单个向量寄存器中向量元数据的求和运算就是通过混洗指令和向量加法指令进行多次混洗相加实现的，向量寄存器的位宽越高，所需要的混洗和相加的次数越多。

而目前，处理器的向量寄存器位宽已经从64比特、128比特发展到256比特甚至更大的512比特的宽度，因此，如果仍然采用混洗指令和向量加法指令的组合来进行向量元数据的求和运算的话就需要更多次的混洗和相加，也即更多的指令，这样会明显降低向量元数据求和运算的速度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种向量处理方法、向量处理单元和微处理器，用于提高向量元数据求和运算的速度。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供一种向量处理方法，该方法包括：

响应于向量指令中的向量等分加法指令，将源向量寄存器中的向量元数据按照指定位宽等分为多个等宽元数据；

对多个等宽元数据进行求和，将求和的结果存入目标向量寄存器中。

作为本发明一种可选的实施方式，向量等分加法指令包括指令码、源向量寄存器地址以及目标向量寄存器地址；指令码指示了向量元数据的数据类型和对向量元数据进行等分时的指定位宽；源向量寄存器地址指示了用于存储向量元数据的源向量寄存器的地址；目标向量寄存器地址指示了用于存储等宽元数据的目标向量寄存器的地址；

响应于向量等分加法指令，将源向量寄存器中的向量元数据按照指定位宽等分为多个等宽元数据，包括：

根据指令码确定源向量寄存器内存储的向量元数据的数据类型并将向量元数据等分为多个指定位宽的等宽元数据，向量元数据的数据类型为有符号数或无符号数。

作为本发明一种可选的实施方式，根据指令码确定源向量寄存器内存储的向量元数据的数据类型并将向量元数据等分为多个指定位宽的等宽元数据，包括：

当指令码为第一操作码时，将源向量寄存器内存储的向量元数据按照字节等分为多个无符号等宽元数据；

当指令码为第二操作码时，将源向量寄存器内存储的向量元数据按照字节等分为多个有符号等宽元数据。

作为本发明一种可选的实施方式，根据指令码确定源向量寄存器内存储的向量元数据的数据类型并将向量元数据等分为多个指定位宽的等宽元数据，包括：