[发明专利]配置硬件在运行时期间多种模式下操作的装置和方法

说明书

提供了一种配置硬件在运行时期间多种操作模式下操作的装置和方法，包括多个可配置硬件单元，各自具有用于接收操作数的多个操作数输入、用于输出结果的多个输出、以及用于接收至少一个硬件单元配置信号的至少一个硬件单元配置输入。还包括耦合在所述可配置硬件单元之间的可配置互连结构。所述可配置互连结构包括多个结构数据输入和结构数据输出，以及用于接收结构选择信号的结构选择输入。所述可配置互连结构用于根据所述结构选择信号互连所述可配置硬件单元。一种配置存储器，用于包含用于在一种或多种操作模式下操作所述装置并且用于在运行时操作期间配置所述硬件的至少一个配置位模式。

相关申请案交叉申请

本申请要求于2017年9月13日递交的发明名称为“配置硬件在运行时期间多种模式下操作的装置和方法”(APPARATUS AND METHOD FOR CONFIGURING HARDWARE TOOPERATE IN MULTIPLE MODES DURING RUNTIME)的第15/703,705号美国非临时专利申请案的在先申请优先权，而该专利申请案又要求于2016年9月16日递交的第62/396,023号美国临时专利申请案的在先申请优先权，这两个在先申请的全部内容均以引用的方式并入本文本中。

技术领域

本发明涉及可配置硬件，更具体地，涉及重配置用于执行不同操作的硬件。

背景技术

可重配置硬件通常采取多种形式(例如，现场可编程门阵列(field-programmablegate array，FPGA)、可编程阵列逻辑(programmable array logic，PAL)、复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device，CPLD)等)。这些类型的硬件中的每一种允许对硬件进行配置，以便适应特定应用或用例场景。尽管这种硬件允许进行配置，但是必须在运行时操作开始之前在设置或初始化时进行这种配置。

发明内容

提供了一种配置硬件在运行时期间多种操作模式下操作的装置和方法，包括多个可配置硬件单元，各自具有用于接收操作数的多个操作数输入、用于输出结果的多个输出、以及用于接收至少一个硬件单元配置信号的至少一个硬件单元配置输入。所述可配置硬件单元各自用于根据所述至少一个硬件单元配置信号在至少一部分所述操作数上执行计算操作和/或存储操作。

还包括耦合在所述可配置硬件单元之间的可配置互连结构。所述可配置互连结构包括多个结构数据输入、多个结构数据输出、以及用于接收至少一个结构选择信号的至少一个结构选择输入。所述可配置互连结构用于根据所述至少一个结构选择信号将至少一部分所述结构数据输出与至少一部分所述可配置硬件单元的所述操作数输入互连。而且，所述可配置互连结构用于根据所述至少一个结构选择信号将至少一部分所述结构数据输入与至少一部分所述可配置硬件单元的输出互连。

还提供了一种用于包含多个配置位模式的配置存储器。所述配置位模式包括用于生成第一硬件单元配置信号和第一硬件单元结构信号以便在运行时期间在第一操作模式下操作至少一部分所述可配置硬件单元和所述可配置互连结构的至少一部分的第一配置位模式。所述配置位模式还包括用于在运行时期间生成第二硬件单元配置信号和第二硬件单元结构信号以便在第二操作模式下操作至少一部分所述可配置硬件单元和所述可配置互连结构的至少一部分的第二配置位模式。

在第一实施例中，所述可配置硬件单元可以包括执行所述计算操作的计算单元。

在第二实施例(可以与第一实施例合并，也可以不与第一实施例合并)中，所述可配置硬件单元可以包括执行所述存储操作的数据单元。可选地，所述数据单元中的至少一个存储在所述第一操作模式下生成的数据，而包括所述至少一个数据单元的至少一部分所述可配置硬件单元用于在所述第二操作模式下操作，从而所述数据在所述第二操作模式下可用。

在第三实施例(可以与第一和/或第二实施例合并，也可以不与第一和/或第二实施例合并)中，所述可配置互连结构可以包括多个复用器。