[发明专利]可编程逻辑器件虚拟化

说明书

技术领域

本公开总体涉及具有能够承受部分重配置的可编程逻辑的集成电路的虚拟化。

背景技术

本部分旨在向读者介绍可能涉及下面描述和/和声明保护的本公开各方面的现有技术各方面。相信此讨论有助于向读者提供背景信息，以便于更好地理解本公开的各方面。因此，应该理解要从这一角度阅读这些陈述，而非承认为现有技术。

集成电路用于若干电子器件并且被用于若干目的。某些集成电路包括可被编程为在制造后支持各种电路结构的可编程逻辑(例如现场可编程门阵列(FPGA)结构)。这些可编程逻辑器件可以包含能够被编程为执行各种功能的可编程逻辑电路。

某些可编程逻辑器件支持称为“部分重配置”的编程形式。部分重配置涉及将初始可编程逻辑设计编程到能够在运行时间期间快速重配置的可编程逻辑设备中。因此，尽管所述初始编程逻辑设计可能花费大量编程时间(例如，小时级)，但部分重配置在运行时间期间可能更快(例如，秒级)。初始可编程逻辑设计可以包括一些能够在运行时间期间快速重编程的逻辑元件。这允许所述初始可编程逻辑支持许多不同的称为“角色(persona)”的部分重配置实现方式，以在运行时间期间快速编程。

因此，部分重配置允许可编程逻辑器件切换角色的时间比用新的初始可编程逻辑设计完全重编程可编程逻辑器件所花的时间更快。尽管如此，切换角色涉及的短时间对于某些用例可能造成讨厌的延迟。对于涉及相对频繁地切换角色的用例，此延迟的影响可能是严重的。

发明内容

下面记载了本文公开的某些实施例的概述。应该理解介绍这些方面仅是为了给读者提供这些某些实施例的简要概述，并且这些方面不旨在限制本公开文件的范畴。实际上，本公开文件可以涵盖下面可能未记载的各方面。

本公开的系统、方法及器件可以通过在较大的可编程逻辑器件上虚拟运行较小的可编程逻辑器件，避免与部分重配置关联的某种延迟。例如，具有大量可编程逻辑结构的较大集成电路器件可以用来仿真“虚拟的”具有少量可编程逻辑结构的较小集成电路。从外部角度来看，虚拟的较小集成电路器件在许多方面可以类似于真实的较小集成电路器件操作。然而，通过利用较大集成电路器件的较大可编程区域，虚拟的较小集成电路器件可以显得较快地执行某些操作，例如部分重配置。譬如，可以分别用不同的角色编程较大集成电路器件的可编程逻辑结构的不同分区。为了在运行第一角色与运行第二角色之间切换，较大集成电路器件能够从使用第一角色已经被编程在其中的可编程逻辑结构的分区切换到使用第二角色已经被编程在其中的可编程逻辑结构的分区。角色之间的这一切换的时间可能比对真实的小集成电路器件执行将第一角色部分重编程为第二角色的部分重配置所花的时间更快。

实际上，这表现为执行以其他方式可能快于真实的较小集成电路器件的部分重配置的虚拟的较小集成电路器件。也就是说，即使真实的小集成电路器件可能具有足够的可编程逻辑结构，以一次仅用一个角色编程(这样第一角色与第二角色之间的切换会引起某种部分重配置编程延迟)，在较大集成电路器件上仿真的虚拟的较小集成电路器件可以通过利用较大集成电路器件上的大量可编程逻辑结构，以避免部分重配置的某些延迟。实际上，在某些示例中，即使当第一角色正在较大集成电路器件的可编程逻辑的一个分区中运行时，也能将第二角色编程入另一分区。一旦已经编程第二角色，切换角色可能引起从第一分区切换到第二分区——可能快于编程第二角色的时间的转换。

在第一实施例中，一种器件包括可编程逻辑结构。所述可编程逻辑结构包括第一区域，其中第一角色配置为在第一区域中编程。所述可编程逻辑结构还包括第二区域，其中第二角色配置为在第二角色编程时间内，在第二区域中编程。该器件被配置为由主机控制，以在少于第二角色编程时间的时间内从运行第一角色切换到运行第二角色。

在第二实施例中，一种系统包括可编程逻辑结构和主机。该主机被配置为最初将所述可编程逻辑结构配置为多个分区。该主机还被配置为通过在所述多个分区的第一分区内编程第一角色来部分重配置可编程逻辑结构。该主机进一步被配置为运行第一角色。主机被配置为通过在运行第一角色时在所述多个分区的第二分区内编程第二角色来部分重配置所述可编程逻辑结构。主机还配置为从运行所述第一角色切换到运行所述第二角色，其中通过在运行所述第一角色时编程所述第二角色，至少部分隐藏所述第二角色的第一编程时间。