[发明专利]具有OODA多分区可替换机制的处理器

说明书

本发明公开了一种具有OODA多分区可替换机制的处理器，该处理器包括多个特定处理核心分区和一个通用处理核心分区；每个所述特定处理核心分区内设有多个计算单元PE；所述通用处理核心分区内设有多个ALU计算单元，处理器每条指令分别占用五个分区的部分或全部资源。本发明利用OODA多分区结构，来设计功能可替换的多核处理器。在处理多步骤作业任务时，只需要一条指令即可在四个不同的分区上完成处理，能够随指令需求，按需调整处理器计算核心组织结构，合理利用计算资源，使得处理效率明显高于比传统处理器的处理效率。

技术领域

本发明涉及一种具有OODA多分区可替换机制的处理器。

背景技术

随着计算机体系结构学科的不断进步，针对处理器的结构设计逐渐向“多核”化的设计思路延伸。现有多核处理器结构，包括SMP、NUMA、MPP，以及共享存储器结构。

然而，现有处理器结构设计往往以相同计算单元，来构建处理器上的各个独立计算核心(即：“核”)。此外，现有处理器结构以固定的多核结构为主，很难能够随指令需求，按需调整处理器计算核心组织结构。

OODA环(OODA Loop)理论最早由美国空军上校John Boyd于1966年提出，是用于描述军事指挥决策过程的主要模型框架。OODA环依次由：观察(Observe)，调整(Orient)，想定(Decide)，行动(Act)，在内共四步以循环方式执行军事决策。OODA环理论完成决策或复杂问题的思维过程，整是人脑理性思维的思维定式。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有OODA多分区可替换机制的处理器，以解决现有处理器结构以固定的多核结构为主，很难能够随指令需求，按需调整处理器计算核心组织结构的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种具有OODA多分区可替换机制的处理器，包括多个特定处理核心分区和一个通用处理核心分区；每个所述特定处理核心分区内设有多个计算单元PE；所述通用处理核心分区内设有多个ALU计算单元，处理器每条指令分别占用五个分区的部分或全部资源。

进一步地，处理器每条指令占用各个分区资源的数量，由各个分区的调度器指定；运行指令时根据各个分区的调度器，为每条指令分配各个分区的计算资源。

进一步地，处理器运行指令时执行以下步骤：

S1：通过指令存储器取出指令；

S2：通过指令译码器将指令存储器取出的所述指令翻译为机器指令并进入指令队列；

S3：根据当前指令队列中队首机器指令所需的计算单元，通过分区选择控制器选择与之对应的多个特定处理核心分区，作为可运行分区。

进一步地，该处理器包括四个特定处理核心分区和一个通用处理核心分区。

进一步地，所述四个特定处理核心分区中均分别包括四类计算单元，所述四类计算单元分别为：观察计算单元O1、调整计算单元O2、想定计算单元D3和行动计算单元A4。

进一步地，根据当前指令队列中指令需要占用的分区，通过分区选择控制器在五个可选分区中选择四个需要执行计算的分区，当处理器完成分区选择后，被选择的分区进入运行状态，按照处理器的指令执行顺序分别占用各个可运行分区的计算单元，执行计算指令；未被选择的分区内将被暂时断电，该分区将进入停机节能状态。

进一步地，所述多个特定处理核心分区和一个通用处理核心分区分别共享同一内存，且各分区之间通过该共享内存进行分区间的数据传递。

本发明的有益效果为：在处理多步骤作业任务时，只需要一条指令即可在四个不同的分区上完成处理，能够随指令需求，按需调整处理器计算核心组织结构，合理利用计算资源，使得处理效率明显高于比传统处理器的处理效率。

附图说明