[发明专利]矢量处理单元

权利要求书

1.一种矢量处理单元，其包含：

一个或多个处理器单元，每个处理器单元被配置为执行与多维数据阵列的矢量化计算相关联的算术运算；和

与所述一个或多个处理器单元中的每一个进行数据通信的矢量存储器，其中所述矢量存储器包括被配置为存储由所述一个或多个处理器单元中的每一个使用以执行所述算术运算的数据的存储体；

其中所述一个或多个处理器单元和所述矢量存储器在所述矢量处理单元的区域内紧耦合，使得能够基于各个处理器单元相对于彼此的放置以及基于所述矢量存储器相对于每个处理器单元的放置，以高带宽来交换数据通信。

2.根据权利要求1所述的矢量处理单元，其中所述矢量处理单元被配置为耦合到矩阵运算单元，所述矩阵运算单元被配置为接收来自特定处理器单元的至少两个操作数，所述至少两个操作数被所述矩阵运算单元用于执行与所述多维数据阵列的矢量化计算相关联的操作。

3.根据权利要求2所述的矢量处理单元，还包含耦合到所述特定处理器单元的第一数据串行器，所述第一数据串行器被配置为将与由所述特定处理器单元提供并由所述矩阵运算单元接收的一个或多个操作数对应的输出数据串行化。

4.根据权利要求2所述的矢量处理单元，还包含耦合到所述特定处理器单元的第二数据串行器，所述第二数据串行器被配置为将由所述特定处理器单元提供并由以下至少一个接收的输出数据串行化：所述矩阵运算单元、交叉通道单元、以及归约和置换单元。

5.根据权利要求1所述的矢量处理单元，其中所述一个或多个处理器单元中的每一个包含：

多个处理资源，所述多个处理资源包含第一算术逻辑单元、第二算术逻辑单元、多维寄存器以及功能处理器单元中的至少一个。

6.根据权利要求1所述的矢量处理单元，其中所述矢量存储器被配置为将与特定存储体相关联的数据加载到相应的处理器单元，并且其中所述数据由所述相应的处理器单元的特定资源使用。

7.根据权利要求1所述的矢量处理单元，其还包含在所述一个或多个处理器单元和所述矢量存储器中间的纵横连接器，所述纵横连接器被配置为将与矢量存储体相关联的数据提供给特定处理器单元的多个处理资源中的特定资源。

8.根据权利要求1所述的矢量处理单元，还包含与特定处理器单元的资源进行数据通信的随机数发生器，所述随机数发生器被配置为周期性地生成数字，所述数字能用作由所述特定处理器单元执行的至少一个操作的操作数。

9.根据权利要求1所述的矢量处理单元，其中所述矢量处理单元提供处理通道并包括多个处理器单元，所述多个处理器单元每个分别在所述矢量处理单元内形成处理器子通道。

10.根据权利要求9所述的矢量处理单元，其中每一个处理器子通道基于每次访问被动态配置，以访问所述矢量存储器的特定存储体来检索用于执行与所述多维数据阵列的矢量化计算相关联的一个或多个算术运算的数据。