申请日2013.01.23
公开(公告)日2013.05.15
IPC分类号G06F15/163
摘要
本发明提供了一种基于共享寄存器和流水处理的处理器阵列，包括：多个处理器单元，划分在多个流水级内，每一流水级包括一个或多个处理器单元，不同流水级之间的处理器单元相互独立;多个寄存器文件，分布在所述多个流水级内，每一流水级包含一个寄存器文件，同一流水级内的处理器单元通过本流水级内的寄存器文件进行数据交互，各流水级内的寄存器文件将数据逐级推移至下一流水级内的寄存器文件。本发明能够使多个处理器单元协同工作，有利于提高处理器阵列的计算效率。
权利要求书
1.一种基于共享寄存器和流水处理的处理器阵列，其特征在于，包括：
多个处理器单元，划分在多个流水级内，每一流水级包括一个或多个处理 器单元，不同流水级之间的处理器单元相互独立;
多个寄存器文件，分布在所述多个流水级内，每一流水级包含一个寄存器 文件，同一流水级内的处理器单元通过本流水级内的寄存器文件进行数据交 互，各流水级内的寄存器文件将数据逐级推移至下一流水级内的寄存器文件。
2.根据权利要求1所述的处理器阵列，其特征在于，还包括：
初始寄存器文件，与所述多个流水级中第一个流水级内的寄存器文件相 连，用于存储待处理的原始数据，在所述处理器阵列启动时将所述原始数据推 移至所述第一个流水级内的寄存器文件。
3.根据权利要求1所述的处理器阵列，其特征在于，还包括：
结果寄存器文件，与所述多个流水级中最后一个流水级内的寄存器文件相 连，所述最后一个流水级内的寄存器文件将数据推移至所述结果寄存器文件。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的处理器阵列，其特征在于，还包 括：
全局流水级控制单元，用于控制所述多个流水级的启动以及各流水级之间 的转换。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的处理器阵列，其特征在于，所述 多个流水级具有相同的流水级时间。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的处理器阵列，其特征在于，相邻 流水级内的寄存器文件通过寄存器空间复制的方式传递数据。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的处理器阵列，其特征在于，所述 处理器单元包括MIPS核、ARM核或DSP核。
说明书
基于共享寄存器和流水处理的处理器阵列
技术领域
本发明涉及多处理器阵列技术，尤其涉及一种基于共享寄存器和流水处理 的处理器阵列。
背景技术
多处理器系统采用两个或多个计算处理单元，各计算处理单元可以通过总 线或互联网络进行通信。处理器阵列则是由更多的处理器单元构成的阵列，用 单一的控制部件来控制整个处理器阵列中每一处理器单元对各自的数据进行 相关的运算和操作。
目前，对于实时复杂运算的需求不断增长，特别是视频以及人工智能方面 的需求，因而要求更大规模的计算资源。但传统的单个或是多处理器单元无法 满足如此大规模的计算需求，同时也无法满足快速实时反应的要求。
因此，需要利用处理器阵列这样的并行计算机硬件来提升计算效率，但是， 在处理器阵列中包含的处理器单元较多时，需要一种更优的方案来使各个处理 器单元协同工作。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于共享寄存器和流水处理的处理 器阵列，能够使多个处理器单元协同工作，有利于提高处理器阵列的计算效率。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于共享寄存器和流水处理的处 理器阵列，包括：
多个处理器单元，划分在多个流水级内，每一流水级包括一个或多个处理 器单元，不同流水级之间的处理器单元相互独立;
多个寄存器文件，分布在所述多个流水级内，每一流水级包含一个寄存器 文件，同一流水级内的处理器单元通过本流水级内的寄存器文件进行数据交 互，各流水级内的寄存器文件将数据逐级推移至下一流水级内的寄存器文件。
根据本发明的一个实施例，所述处理器阵列还包括：初始寄存器文件，与 所述多个流水级中第一个流水级内的寄存器文件相连，用于存储待处理的原始 数据，在所述处理器阵列启动时将所述原始数据推移至所述第一个流水级内的 寄存器文件。
根据本发明的一个实施例，所述处理器阵列还包括：结果寄存器文件，与 所述多个流水级中最后一个流水级内的寄存器文件相连，所述最后一个流水级 内的寄存器文件将数据推移至所述结果寄存器文件。
根据本发明的一个实施例，所述处理器阵列还包括：全局流水级控制单元， 用于控制所述多个流水级的启动以及各流水级之间的转换。
根据本发明的一个实施例，所述处理器阵列还包括：所述多个流水级具有 相同的流水级时间。
根据本发明的一个实施例，相邻流水级内的寄存器文件通过寄存器空间复 制的方式传递数据。
根据本发明的一个实施例，所述处理器单元包括MIPS核、ARM核或DSP 核。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明实施例的处理器阵列采用多个流水级的方式组织各个处理器单元， 同一流水级内的处理器单元通过本流水级的寄存器文件进行数据交互，不同流 水级内的处理器单元彼此之间并不直接进行通信，相邻流水级之间通过寄存器 文件进行数据的传递，使得整个处理器阵列能够很好地协同工作，有利于提高 运算处理效率。
