[发明专利]一种针对专用指令集处理器的逻辑资源共享方法

说明书

一种针对专用指令集处理器的逻辑资源共享方法，步骤包括：步骤S1：对最优变换集进行分块，对相似度矩阵R按列分块；步骤S2：对于每个分块，未被屏蔽的元素中，从第1行第1列开始逐行扫描每个元素的值，寻找第一次出现的最大的元素值γ_i，j，作为进一步扩展的生长点；步骤S3：在生长点的坐标(i，j)所指示的第i行寻找第一次出现的最大元素值γ_i，a，第j行寻找第一次出现的最大元素值γ_j，b，然后屏蔽第i行、j行所有元素值；步骤S4：对新寻找到的元素值γ_i，a、γ_j，b进行判断，若均为0，则继续；否则，则执行屏蔽或重复本步骤；步骤S5：将步骤S4中产生的计算模式分组存档。本发明具有原理简单、易实现、能够提高计算效率和资源利用率等优点。

技术领域

本发明主要涉及到指令集处理器的技术领域，特指一种针对专用指令集处理器的逻辑资源共享方法。

背景技术

应用程序中通常包含大量固定的计算模式(Computing Pattern)，如图1中快速离散余弦变换(Fast Discrete Cosine Transform，FDCT)中的蝴蝶运算。将这些计算模式固化为专用的扩展指令可显著提高计算效率。面向应用的指令集处理器(ApplicationSpecific Instruction-set Processor，ASIP)即是通过这种方式提升处理器的性能。如图1所示，为了便于设计，ASIP内通常划出专用的扩展功能单元(extended Functional Unit，eFU)实现扩展指令集(extended Instruction-Set Architecture,eISA)。

但是，受面积等因素的影响，上述扩展功能单元eFU中可用的算术逻辑资源通常是有限的。扩展功能单元eFU有限的资源要求在一个扩展功能单元eFU上要实现尽可能多的计算模式，用以最大限度地提高应用的执行效率。也就是说，同一个扩展功能单元eFU上实现的计算模式(或扩展指令集)之间要尽可能地共享资源。因此，针对给定扩展功能单元eFU的面积约束、计算模式集，需要设计一种计算模式间的资源共享策略以最大限度地提高计算效率、资源利用率。

有从业者提出过用来提高扩展功能单元eFU计算效率和资源利用率的解决方案，如最具代表性的就是将一个指令的计算模式转化为一个路径集合，并在给定面积约束的情况下，在多个路径集合间对路径进行对比、寻找可使性能增益δ最大化的路径集合。但是，这种传统做法仍然存在一些不足之处：

(一)仅基于路径的资源共享会引入过多的选择器MUX，从而增加控制复杂度、影响系统的工作频率。

(二)打破了一个指令的计算模式的整体性，设计的可读性、可维护性较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种原理简单、易实现、能够提高计算效率和资源利用率的针对专用指令集处理器的逻辑资源共享方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种针对专用指令集处理器的逻辑资源共享方法，其步骤包括：

步骤S1：对最优变换集进行分块，即对相似度矩阵R按列分块；

步骤S2：对于每个分块，未被屏蔽的元素中，从第1行第1列开始逐行扫描每个元素的值，寻找第一次出现的最大的元素值γ_i，j，将坐标(i，j)所指示的计算模式作为进一步扩展的生长点；

步骤S3：在生长点的坐标(i，j)所指示的第i行寻找第一次出现的最大元素值γ_i，a，第j行寻找第一次出现的最大元素值γ_j，b，然后屏蔽第i行、j行所有元素值；