[发明专利]具有向量第一和多通道配置的向量处理器

说明书

本公开提供了一种具有向量第一和多通道配置的向量处理器。用于向量处理器的向量运算可以包含单个向量或多个向量作为输入。用于所述输入的多个通道可用于并行加速所述运算。并且，向量第一配置可通过减少在所述通道中存取的元素的数量来增强所述多个通道以并行地执行所述运算。

相关申请

本申请要求在2019年3月18日提交并且题为“具有向量第一和多通道配置的向量处理器(Vector Processor with Vector First and Multiple Lane Configuration)”的第16/356,146号美国专利申请的优先权，本申请的全部公开内容在此引入作为参考。

技术领域

通常，本文公开的至少一些实施例涉及向量处理器。而且，本文公开的至少一些实施例涉及具有多通道配置的向量处理器和具有向量第一配置的向量处理器。

背景技术

向量处理器可以是或者包含实施指令集的中央处理单元(CPU)，该指令集含有对通常称为向量的数据阵列进行操作的指令。这不同于标量处理器，其中指令对单个数据项进行操作。与标量处理器相比，向量处理器可以大幅提高某些工作负荷的性能，特别是数值模拟和类似任务。向量处理器出现在20世纪70年代早期，并且其中大部分超级计算设计在20世纪70年代到20世纪90年代。更常规的微处理器设计(诸如标量处理器设计)的价格性能比的快速下降导致向量处理器的开发和制造较少。

通常，常规CPU(例如，基于标量的CPU)一次最多能够操纵几条数据。例如，此类CPU具有基本上提供将A加到B并将结果存储在C中的指令。通常通过将地址传递到保存数据的存储器位置来指出A、B和C的数据。对该地址进行解码并将数据从存储器中取出需要一些时间，在该时间期间，CPU可以处于空闲状态以等待所请求的数据出现。

为了减少这些步骤所消耗的时间量，更多的现代CPU使用称为其中指令依次通过几个子单元的指令流水线操作的技术。第一子单元读取地址并对其进行解码，下一个子单元提取那些地址处的值，下一个子单元执行数学公式本身。通过流水线操作，CPU甚至在第一指令离开CPU之前开始对下一指令进行解码，这类似于生产流水线。这样，地址解码器和其它提到的部件同时且持续地使用。由于流水线，任何指令都要花费相同的时间来完成。

向量处理器通过此类处理器也流水线操作数据本身而不是仅仅流水线操作指令来改进流水线操作。因此，向量处理器从存储器读取单个指令，而不是持续地必须对指令进行解码，然后提取完成指令所需的数据。这允许减少解码时间和减少功率消耗(例如，用向量处理器进行一次解码而不是多次解码)。

附图说明

从以下给出的详细描述和从本公开的各种实施例的附图将更全面地理解本公开。

图1示出了根据本公开的一些实施例的实例性计算装置100的实例性部件。

图2示出了根据本公开的一些实施例的实例性计算装置200的实例性部件。

图3示出了根据本公开的一些实施例的具有两个通道的实例性向量第一系统300。

图4和5示出了根据本公开的一些实施例的方法400的实例性操作。

图6示出了根据本公开的一些实施例的具有四个通道的实例性向量第一系统500。

具体实施方式