[发明专利]用于执行指令的电路和方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及数据处理，并且具体地涉及处理器架构和其中并入的执行单元。

背景技术

计算机和其他可编程电子装置持续被融入社会的每一个方面。虽然计算机曾经占据了全部场所，但是计算机和向这样的计算机供电的集成电路装置或芯片现在已经被最小化和商品化到甚至在产品和装置的大多数日常情况中都可以找到它们的程度。

诸如微处理器、微控制器和专用集成电路(ASIC)等的可编程芯片在成本、功耗和特征尺寸减小的同时在复杂度和功率方面持续增大。虽然计算机曾经并入了用于处理器、图形控制器、协处理器、存储器控制器和其他芯片集逻辑的独立芯片，但是所有这些类型的功能单元经常被集成到单个可编程芯片中。而且，一旦已经开发、测试和验证了特定的芯片设计，在每单元的基础上制造成本经常较低。

因此，与将可编程芯片投入市场相关联的工作和花费的极大部分投入于可编程芯片的初始设计、测试和验证。因为这个原因，每当可能时使用设计再用，使得先前已经设计、测试和验证的诸如特定处理器核心设计、功能单元和其他逻辑块的可编程芯片的部分不需要从头开始重新创建。

然而，即使通过设计再用，将多个设计组件集成为共同设计频繁地要求设计和测试一些定制逻辑，以确保这些组件一旦被集成到相同的可编程芯片上时彼此将正确地操作。例如，现代微处理器通常包括诸如发出或指令单元、加载/存储单元、执行单元、存储器控制器、图形控制器、高速缓存和其他板载存储器等的功能单元，并且，这样的微处理器的开发经常需要相当大的开发、测试和验证工作来确保所有的功能单元以意图的方式而操作。

此外，许多微处理器设计依赖于可以通过使用不同的功能单元而扩充的基本设计，以提供对于不同的应用而优化的各种设计。例如，可能期望通过以下来扩充微处理器的功能：将多个处理核心集成在一起以促进并行处理，并且将各种执行单元集成在处理核心内以优化该核心来处理某些类型的工作量。例如，尽管基本的微处理器设计经常包括具有向处理整数运算的被称为定点单元、整数单元或算术逻辑单元的执行单元发出指令的发出或指令单元的处理核心，但是，另外的执行单元、例如浮点执行单元、图形引擎、物理引擎和加密引擎等可以被并入到该基本设计内，以提供对于某些应用优化的专用设计。

利用在各个处理核心和可编程芯片中组合不同类型的执行单元的能力，提供了用于开发专用硬件的极大的设计灵活性。另一方面，考虑到仍需要相当大的先期工作来设计、测试和验证被集成到专用可编程芯片内的多个功能单元，仍然存在与将专用可编程芯片投入市场相关联的相当大的成本。

关于可编程芯片的开发已经出现的另一个考虑是不同实体的所设计、开发的功能单元或否则属性的集成。消费者经常依赖于其他实体来设计他们的可编程芯片，并且设计可编程芯片的实体和消费者两者专有的设计经常被一起集成在相同的可编程芯片上，经常导致许可问题以及关于保持一些设计的保密特性的担忧。

因此，在本领域中持续存在对于促进专用可编程芯片和包含并入这样的芯片的电子装置的开发的方式的极大的需要。

发明内容

本发明通过提供以下方法、设备和程序产品来处理与现有技术相关联的这些和其他问题，该方法、设备和程序产品利用在第一可编程芯片中布置的处理核心和在第二可编程芯片中布置的芯片外辅助执行单元(AXU)之间的外部AXU接口。该AXU接口将AXU与至少包括发出单元和定点执行单元的处理核心集成，并且使得发出单元能够以与该发出单元将能够向在同一芯片上布置的AXU发出指令几乎相同的方式向该AXU发出指令。这样做，可以独立于在该第一可编程芯片上的处理核心来设计、测试和验证在该第二可编程芯片上的该AXU，由此使能够与多个不同的AXU设计结合来使用已经设计、测试和验证的公共处理核心。

与本发明的一个方面一致，一种集成电路芯片包括具有发出单元和定点执行单元的处理核心，其中该发出单元配置为向该定点执行单元发出指令以由其执行。另外，在该集成电路芯片上布置并且耦合到该发出单元的外部辅助执行单元(AXU)接口逻辑被配置为接收由该发出单元发出的指令，并且通过外部AXU接口向芯片外AXU发送该指令以由该芯片外AXU执行。