[发明专利]使用虚拟向量寄存器文件的系统和方法

权利要求书

1.一种图形处理器，所述图形处理器包括：

逻辑单元；

耦合到所述逻辑单元的虚拟向量寄存器文件，所述虚拟向量寄存器文件包括深度N向量寄存器文件和深度M向量寄存器文件，其中N小于M；

耦合到所述虚拟向量寄存器文件的向量寄存器后备存储；以及

耦合到所述虚拟向量寄存器文件的虚拟向量寄存器文件控制器，其中所述深度N向量寄存器文件、所述深度M向量寄存器文件以及所述向量寄存器后备存储之间的回收/分配至少取决于对某些向量寄存器的存取请求。

2.如权利要求1所述的图形处理器，其中所述虚拟向量寄存器文件控制器包括：

向量寄存器再映射表；以及

分配器/释放器模块，所述分配器/释放器模块耦合到所述向量寄存器再映射表并且耦合到所述虚拟向量寄存器文件和所述向量寄存器后备存储。

3.如权利要求2所述的图形处理器，其中所述向量寄存器再映射表以虚拟向量寄存器编号作为索引，其中每个表项目存储指向所述向量寄存器后备存储或所述虚拟向量寄存器文件中的对应物理硬件向量寄存器文件的指针。

4.如权利要求3所述的图形处理器，其中每个表项目包括：常驻位，所述常驻位说明向量寄存器是否物理存在于所述虚拟向量寄存器文件中；存取位，所述存取位使替换算法能够用于向量寄存器分配/释放；以及重写位，所述重写位用于最优化对向量寄存器文件层级的下一个较高层的写回。

5.如权利要求2所述的图形处理器，其中所述分配器/释放器使用多个列表来追踪回收的候选项和追踪为了用于回收/分配分析而未分配的向量寄存器文件。

6.如权利要求5所述的图形处理器，其中所述分配器/释放器使用列表来根据线程追踪向量寄存器文件所有权以用于回收/分配分析。

7.如权利要求1所述的图形处理器，其中所述虚拟向量寄存器文件控制器向外部部件呈现全部向量寄存器是用硬件物理实现的逻辑视图。

8.一种在图形处理器中使用虚拟向量寄存器文件的方法，所述方法包括：

确定所请求的向量寄存器是否存在于虚拟向量寄存器文件中的对应物理硬件向量寄存器文件中，其中所述虚拟向量寄存器文件包括深度N向量寄存器文件和深度M向量寄存器文件，N小于M；

由虚拟向量寄存器文件控制器发起对换过程，以将所述所请求的向量寄存器带入所述对应物理硬件向量寄存器文件中；以及

发送所述所需向量寄存器现在存在的通知。

9.如权利要求8所述的在图形处理器中使用虚拟向量寄存器文件的方法，所述方法还包括：

对向量寄存器再映射表编索引，以确定所述所请求的向量寄存器是否在虚拟向量寄存器文件中的所述对应物理硬件向量寄存器文件中；以及

由分配器/释放器模块复查多个列表，以将所述所请求的向量寄存器带入所述对应物理硬件向量寄存器文件中。

10.如权利要求9所述的在图形处理器中使用虚拟向量寄存器文件的方法，其中所述向量寄存器再映射表以虚拟向量寄存器编号作为索引，其中每个表项目存储指向所述向量寄存器后备存储或所述虚拟向量寄存器文件中的对应物理硬件向量寄存器文件的指针。

11.如权利要求10所述的在图形处理器中使用虚拟向量寄存器文件的方法，其中每个表项目包括：常驻位，所述常驻位说明向量寄存器是否物理存在于所述虚拟向量寄存器文件中；存取位，所述存取位使替换算法能够用于寄存器分配/释放；以及重写位，所述重写位用于最优化对向量寄存器文件层级的下一个较高层的写回。

12.如权利要求9所述的在图形处理器中使用虚拟向量寄存器文件的方法，其中所述多个列表追踪回收的候选项并且追踪为了用于回收/分配分析而未分配的向量寄存器文件。