[发明专利]一种基于分散聚合流水线实现MDS阵列码的IP核系统

权利要求书

1.一种基于分散聚合流水线实现MDS阵列码的IP核系统，其特征在于，包括编码IP核模块，所述编码IP核模块包括Weight FIFO单元以及r个CORE_SG单元，所述CORE_SG单元由DW个PE_SG子单元组成；

所述PE_SG子单元采用五级流水线的方式，依次进行补位运算、分散运算、聚集运算、销位运算以及异或累加；

每个所述PE_SG子单元并行处理L bits的输入数据；

所述CORE_SG单元中包括配置周期和编码周期，在配置周期CORE_SG单元存储上位软件下载的配置系数，并暂存在Weight Memory中；在编码周期CORE_SG单元先将Weight Memory循环导入Weight FIFO单元，再由Weight FIFO单元按先入先出扇出至PE_SG子单元进行编码，各PE_SG子单元将计算结果逐一传递到Dout端口；

所述编码IP核模块中设置有用于还原原始数据包的编译码算法结构；

在求解冗余包R时，使用循环位移代替矩阵乘法；每个冗余包通过k个原始数据包参与计算，运算分为k×r个部分进行，若数据包一次进行运算，在单个数据包的处理中，以L个比特为基本数据单元的多种并行性；对于L bits基本数据单元的多种循环移位和通过异或达到缩位聚集的效果，采用分散聚集流水线技术，根据控制系数分散得到移位结果，并通过异或进行缩位。

2.根据权利要求1所述的一种基于分散聚合流水线实现MDS阵列码的IP核系统，其特征在于，所述编译码算法结构如下：

定义(n,k,r)数据包结构，其中k表示原始数据包个数，r表示冗余包个数，n表示数据包总数，n＝k+r；对于k个原始数据包，每个原始数据包mj均包含M×L个比特，用一个M×L的二元矩阵表示；每个冗余包rj包含M×L个比特，用M×L的二元矩阵表示；通过基于给定的编码系数矩阵K_1j,...,K_kj对原始数据包m₁,...,m_k线性组合，生成冗余包rj：

确定译码方式：若数据传输过程中有r个原始数据包m₁,...,m_r丢失，则将剩余的k-r个已知原始数据包信息分别从校验包r₁,...,r_r中消除得到新的校验包r′₁,...,r′_r,然后通过下式还原出原始数据包m₁,...,m_k：

[r′₁r′₂...r′_r]＝[m₁m₂...m_r]M；

其中：M为新校验包r′₁,...,r′_r所对应的编码系数矩阵。

3.根据权利要求1所述的一种基于分散聚合流水线实现MDS阵列码的IP核系统，其特征在于，所述CORE_SG单元中还设置有计数器子单元，用于记录输入数据包的个数，并初始化循环次数寄存器cycle_max。

4.根据权利要求1所述的一种基于分散聚合流水线实现MDS阵列码的IP核系统，其特征在于，所述补位运算根据接口输入的系数设定补位内容和补位位置，将输入的L bits扩增为L+1bits；计算结果为Padded并传给分散运算；

所述分散运算根据控制系数src_i对L+1bits分散进行L+1种移位操作，不同位的src_i表示不同的循环移位结果，并将结果输出给聚集运算；

所述聚集运算对L+1种分散计算结果执行异或聚集，得到L+1bits运算结果并输出给销位运算；

所述销位运算根据设定的销位方式和销位位置，将L+1bits缩位到L bits；

所述异或累加将单个包的处理结果进行累加。

5.根据权利要求1所述的一种基于分散聚合流水线实现MDS阵列码的IP核系统，其特征在于，所述编码IP核模块连接有DM ROM模块、DF FIFO模块以及TEST FSM模块。

6.根据权利要求1所述的一种基于分散聚合流水线实现MDS阵列码的IP核系统，其特征在于，编码过程中的系数矩阵为K＝GAG^T；译码时的系数矩阵为K＝H^TBH。