[发明专利]一种可拓展的2.5D多核处理器架构

摘要

本发明属于多核处理器技术领域，具体为一种可拓展的2.5D多核处理器架构。本发明由两维网格结构的片上网络互连的多核处理器芯片，通过SerDes接口提供的高速数据传输通道和拓展的芯片通信。纵向上，处理器通过片外存储接口和片外存储器进行单字读写和直接数据访存操作；横向上，处理器通过片外加速接口和片外加速器进行控制和数据交互；通过软件配置片间接口处的数据选择器，本发明还支持纵向和横向的多核芯片拓展。上述不同的互连芯片通过2.5D工艺键合在同一块衬底并集成在一个封装内部。本发明灵活地支持传统2D多核处理器的存储空间的拓展、多种加速器的耦合以及核运算资源的拓展，提高芯片级IP的可复用性和系统级设计的可重构性，缩短大芯片设计周期，降低制造成本。

主权项

一种可拓展的2.5D多核处理器架构，其特征在于由多核处理器芯片、拓展的存储器芯片和拓展的加速器芯片构成，芯片之间通过SerDes接口提供的高速数据传输通道通信；上述芯片通过2.5D工艺键合在同一块衬底并集成在一个封装内部；纵向上，处理器通过片外存储接口模块对片外存储器进行单字读写和直接数据访存操作，实现本地存储空间的拓展；横向上，处理器通过片外加速接口模块和片外加速器进行控制和数据交互，实现耦合加速器的拓展；多核处理器由两维网格结构的片上网络互连，4个处理器构成一个簇；每个处理器与本地的片上存储器相连，片上存储器分为两类，分别用于存储指令和少量数据；其中，存储少量数据的片上存储器通过路由器组成的片上网络以消息传递的方式被其它核共享；在纵向，处理器通过片外存储接口模块和片外存储器进行字读写和DMA操作；当片外存储接口模块检测到流水线的加载/存储指令的地址落入到本地片外存储器的地址空间内或者接受到处理器发送来的DMA配置信号，则会将相应指令编码、打包后通过SerDes接口发送到片外；片外存储控制器接收自身SerDes接口传输的配置包，经译码步骤后，控制片外存储器的字读写或DMA操作。