[发明专利]可重新配置专用计算机加速器

权利要求书

1.一种可重新配置加速器架构，包括：

(1)微控制器，其适于接收指令和数据以控制所述加速器的其他部件；

(2)流处理器，其从所述微控制器接收指令，以根据所选择的一组预定义存储器访问模式自主读取存储在存储器中的多个输入值，并且根据所选择的一组预定义存储器访问模式将多个输出值从所述加速器自主写入存储器；以及

(3)可重新配置数据流处理器，其被所述微控制器配置成接收所述多个输入值，以根据配置来提供输出值。

2.根据权利要求1所述的可重新配置加速器架构，其中，能够相对于所述数据流处理器的操作异步地接收从所述微控制器到所述流处理器的相继指令，并且根据不同的预定义存储器访问模式提供对存储在存储器中的多个输入值的自主读取或者对来自所述加速器的多个输出值的自主写入。

3.根据权利要求1所述的可重新配置加速器架构，其中，所述可重新配置数据流处理器在接收输入值的输入端口与提供输出值的输出端口之间提供互连功能单元的一组可编程开关，所述功能单元提供可选择的多个算术功能，并且所述互连提供通过功能单元从输入端口到输出端口的由开关编程确定的路径。

4.根据权利要求3所述的可重新配置加速器架构，其中，所述互连提供开关与功能单元之间的直接互连以及开关之间的直接互连。

5.根据权利要求3所述的可重新配置加速器架构，其中，所述互连在开关之间以及开关与功能单元之间提供至少32个并行数据线。

6.根据权利要求3所述的可重新配置加速器架构，其中，所述功能单元能够提供对算术和逻辑运算的不同选择。

7.根据权利要求3所述的可重新配置加速器架构，其中，所述功能单元并行操作。

8.根据权利要求3所述的可重新配置加速器架构，还包括时钟，其允许针对每个时钟周期将数据在开关之间移动一个开关或者在功能单元之间移动一个功能单元。

9.根据权利要求3所述的可重新配置加速器架构，其中，所述微控制器通过加载定义对所述开关的编程以及对所述功能单元的功能的选择的映像文件来控制所述可重新配置数据流处理器。

10.根据权利要求1所述的可重新配置加速器架构，其中，所述微控制器是冯诺依曼体系结构的单发射按序核。

11.根据权利要求10所述的可重新配置加速器架构，其中，所述微控制器还适于在不涉及流处理器和所述可重新配置数据流处理器的情况下，从主处理器接收指令和数据，以响应于所述指令和数据执行逻辑和算术指令，以将数据返回到所述主处理器。

12.根据权利要求1所述的可重新配置加速器架构，其中，所述流处理器提供预定义存储器访问模式，包括在两个存储器地址之间的连续地址的线性访问模式以及在两个存储器地址之间的规则间隔的不连续地址的跨步访问模式。

13.根据权利要求12所述的可重新配置加速器架构，其中，所述流处理器使用通过所述预定义存储器访问模式获得的数据作为要用作向所述可重新配置数据流处理器提供的所述多个输入值的数据的地址。

14.根据权利要求1所述的可重新配置加速器架构，其中，在由所述微控制器编程之后，所述流处理器相对于所述微控制器自主操作。

15.根据权利要求1所述的可重新配置加速器架构，其中，所述可重新配置数据流处理器包括输入缓冲器和输出缓冲器，以相对于所述流处理器异步地操作。

16.根据权利要求1所述的可重新配置加速器架构，其中，所述微控制器向所述流处理器发出定义数据源、数据目的地和数据访问模式的流命令。