專(zhuān)利名稱(chēng)：一種片上多核數(shù)據(jù)傳輸方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多核處理器設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別是涉及一種多核處理器的片上數(shù)據(jù)傳輸方法和裝置。
背景技術(shù)：
在多核處理器設(shè)計(jì)中，對(duì)存儲(chǔ)資源的訪問(wèn)是制約性能提高的主要因素。單純通過(guò)提高時(shí)鐘頻率和改進(jìn)緩存策略已經(jīng)不能滿(mǎn)足運(yùn)行大規(guī)模并行程序時(shí)對(duì)訪存帶寬的要求。傳統(tǒng)多核處理器中，存儲(chǔ)層次分為一級(jí)緩存，二級(jí)緩存，甚至多級(jí)緩存和片外存儲(chǔ)。一級(jí)緩存一般設(shè)計(jì)在處理器核的內(nèi)部，與處理器核的訪存模塊直接相連。二級(jí)緩存及多級(jí)緩存一般設(shè)計(jì)為多個(gè)或全部處理器核共享。上述緩存均為片上緩存，沒(méi)有獨(dú)立的地址空間，對(duì)程序員來(lái)說(shuō)是不可見(jiàn)的。這種設(shè)計(jì)在傳統(tǒng)的單核處理器中十分常見(jiàn)，利用硬件緩存可以快速訪問(wèn)到其映射的數(shù)據(jù)。這說(shuō)明傳統(tǒng)單核處理器的緩存沒(méi)有自己的地址空間，而本設(shè)計(jì)的SPM(Scratch-pad Memory，簡(jiǎn)稱(chēng)SPM)是有自己地址空間的緩存。目前，一級(jí)緩存可以通過(guò)軟件接口部分配置成程序員可見(jiàn)的地址空間。但在傳統(tǒng)多核處理器設(shè)計(jì)中，對(duì)二級(jí)緩存和片外存儲(chǔ)的訪問(wèn)請(qǐng)求則必須由訪存部件發(fā)出，程序員不能直接發(fā)出訪存請(qǐng)求，而是由訪存部件從各級(jí)緩存中取回?cái)?shù)據(jù)，但這種方法傳輸?shù)臄?shù)據(jù)最長(zhǎng)長(zhǎng)度一般為二級(jí)緩存的行寬度。然而目前常見(jiàn)的并行應(yīng)用程序常常需要大規(guī)模的數(shù)據(jù)傳輸，例如FFT (快速傅立葉變換)，矩陣乘法運(yùn)算等。因此傳統(tǒng)片上緩存的數(shù)據(jù)傳輸方法已經(jīng)成為限制提升計(jì)算速度的瓶頸?，F(xiàn)有的片上緩存不能根據(jù)所運(yùn)行的算法調(diào)整數(shù)據(jù)在緩存中的地址分配，對(duì)于具有本地緩存的多核處理器，傳統(tǒng)緩存的空間局部性較差；而本設(shè)計(jì)可以讓程序員根據(jù)自己的需求實(shí)現(xiàn)本地和遠(yuǎn)程地之間可控的數(shù)據(jù)傳輸，從而提高了緩存的利用率和空間局部性。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種片上多核數(shù)據(jù)傳輸方法和裝置。本發(fā)明的目的在于提供一種片上數(shù)據(jù)傳輸方法和裝置，其能夠大大降低片上網(wǎng)絡(luò)的壓力，并對(duì)數(shù)據(jù)規(guī)模和位置實(shí)現(xiàn)編程控制。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供的一種片上多核數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，包括下列步驟步驟100，配置數(shù)據(jù)傳輸裝置，通過(guò)軟件接口生成控制數(shù)據(jù)傳輸裝置的指令流，由處理器核將所述指令流發(fā)送給位于處理器核內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸裝置，通過(guò)軟件接口對(duì)數(shù)據(jù)傳輸裝置進(jìn)行如下配置判斷數(shù)據(jù)傳輸類(lèi)型；步驟200，所述數(shù)據(jù)傳輸裝置接收上述指令流，對(duì)發(fā)往同一片SPM或二級(jí)緩存的操作進(jìn)行組合，由所述數(shù)據(jù)傳輸裝置封裝成可以在片上網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包；步驟300，所述數(shù)據(jù)傳輸裝置的發(fā)送模塊查詢(xún)片上網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)數(shù)據(jù)地址進(jìn)行解析， 給出目的SPM或二級(jí)緩存的坐標(biāo)，當(dāng)路由器指示可以傳輸時(shí)發(fā)送模塊將數(shù)據(jù)包依次發(fā)送完畢；步驟400，所述數(shù)據(jù)傳輸裝置接收由目的SPM或二級(jí)緩存返回的數(shù)據(jù)或接收同步信號(hào)返回給控制模塊，直至返回?cái)?shù)據(jù)或同步信號(hào)數(shù)目與發(fā)送的請(qǐng)求相等，本裝置控制模塊向處理器核返回本次操作完成信號(hào)。所述的片上多核數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述步驟100，還包括下列步驟步驟110.設(shè)置數(shù)據(jù)塊寬度，設(shè)置源數(shù)據(jù)地址，設(shè)置源數(shù)據(jù)一維步長(zhǎng)，設(shè)置源數(shù)據(jù)二維步長(zhǎng)，設(shè)置目的數(shù)據(jù)地址，設(shè)置目的數(shù)據(jù)一維步長(zhǎng)，設(shè)置目的數(shù)據(jù)二維步長(zhǎng)，設(shè)置一維數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，設(shè)置二維數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)；步驟120.根據(jù)指令流配置數(shù)據(jù)傳輸裝置的控制寄存器和數(shù)據(jù)寄存器。所述的片上多核數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述步驟200，還包括下列步驟步驟210.由所述控制寄存器判斷數(shù)據(jù)傳輸類(lèi)型，對(duì)發(fā)往同一片遠(yuǎn)程SPM或二級(jí)緩存的操作進(jìn)行組合；步驟220.由所述發(fā)送模塊封裝成可以在片上網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包。所述的片上多核數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述步驟300，還包括下列步驟步驟310.所述發(fā)送模塊把目的坐標(biāo)為本地處理器核的數(shù)據(jù)包直接發(fā)給本地SPM， 無(wú)需通過(guò)片上網(wǎng)絡(luò)傳輸；步驟320.所述數(shù)據(jù)傳輸裝置的控制模塊記錄發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)目。所述的片上多核數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述步驟400，還包括下列步驟步驟410.所述接收模塊接收由目的SPM或二級(jí)緩存根據(jù)數(shù)據(jù)包中的指令返回的數(shù)據(jù)并寫(xiě)入本地SPM ；步驟420.所述接收模塊接收由目的SPM或二級(jí)緩存返回的同步信號(hào)，并返回該數(shù)據(jù)傳輸裝置的控制模塊；步驟430.判斷所述返回?cái)?shù)據(jù)或同步信號(hào)數(shù)目與發(fā)送的請(qǐng)求是否相等，若是，執(zhí)行步驟440 ；否則，返回步驟410 ；步驟440.所述控制模塊向處理器核返回本次操作完成信號(hào)。所述的片上多核數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述步驟200中的數(shù)據(jù)包攜帶數(shù)據(jù)塊寬度，源數(shù)據(jù)地址，源數(shù)據(jù)一維步長(zhǎng)，源數(shù)據(jù)二維步長(zhǎng)，目的數(shù)據(jù)地址，目的數(shù)據(jù)一維步長(zhǎng)，目的數(shù)據(jù)二維步長(zhǎng)，一維數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，二維數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，所屬寄存器模塊，路由坐標(biāo)信息。所述的片上多核數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述步驟310中，如果目的坐標(biāo)是本地處理器核，說(shuō)明數(shù)據(jù)包是本地SPM傳到本地SPM的，直接指示SPM操作，不需要發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上；如果目的坐標(biāo)是遠(yuǎn)程處理器核或二級(jí)緩存，目的坐標(biāo)將記錄在數(shù)據(jù)包內(nèi)，數(shù)據(jù)包通過(guò)路由器發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)上并最終送至目的處理器核或二級(jí)緩存。本發(fā)明公開(kāi)一種片上多核數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于，包括生成指令流模塊，用于配置數(shù)據(jù)傳輸裝置，通過(guò)軟件接口生成控制數(shù)據(jù)傳輸裝置的指令流，由處理器核將所述指令流發(fā)送給位于處理器核內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸裝置，通過(guò)軟件接口對(duì)數(shù)據(jù)傳輸裝置進(jìn)行如下配置用于判斷數(shù)據(jù)傳輸類(lèi)型；接收指令流模塊，用于所述數(shù)據(jù)傳輸裝置接收上述指令流，對(duì)發(fā)往同一片SPM或二級(jí)緩存的操作進(jìn)行組合，由所述數(shù)據(jù)傳輸裝置封裝成可以在片上網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包；
發(fā)送模塊，用于所述數(shù)據(jù)傳輸裝置查詢(xún)片上網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)數(shù)據(jù)地址進(jìn)行解析，給出目的SPM或二級(jí)緩存的坐標(biāo)，當(dāng)路由器指示可以傳輸時(shí)發(fā)送模塊將數(shù)據(jù)包依次發(fā)送完畢；接收模塊，用于所述數(shù)據(jù)傳輸裝置接收由目的SPM或二級(jí)緩存返回的數(shù)據(jù)，直至返回?cái)?shù)據(jù)或同步信號(hào)數(shù)目與發(fā)送的請(qǐng)求相等，本裝置控制模塊向處理器核返回本次操作完成信號(hào)；控制模塊，用于接收同步信號(hào)，直至返回?cái)?shù)據(jù)或同步信號(hào)數(shù)目與發(fā)送的請(qǐng)求相等， 本裝置控制模塊向處理器核返回本次操作完成信號(hào)。所述的片上多核數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于，所述生成指令流模塊，還包括設(shè)置數(shù)據(jù)模塊，用于設(shè)置數(shù)據(jù)塊寬度，設(shè)置源數(shù)據(jù)地址，設(shè)置源數(shù)據(jù)一維步長(zhǎng)，設(shè)置源數(shù)據(jù)二維步長(zhǎng)，設(shè)置目的數(shù)據(jù)地址，設(shè)置目的數(shù)據(jù)一維步長(zhǎng)，設(shè)置目的數(shù)據(jù)二維步長(zhǎng)， 設(shè)置一維數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，設(shè)置二維數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)；寄存器模塊，用于根據(jù)指令流配置數(shù)據(jù)傳輸裝置的控制寄存器和數(shù)據(jù)寄存器。所述的片上多核數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于，所述接收指令流模塊，還包括操作模塊，用于由所述控制寄存器判斷數(shù)據(jù)傳輸類(lèi)型，對(duì)發(fā)往同一片SPM或二級(jí)緩存的操作進(jìn)行組合；封裝數(shù)據(jù)包模塊，用于由所述發(fā)送模塊封裝成可以在片上網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包。所述的片上多核數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于，所述發(fā)送模塊，還包括發(fā)送數(shù)據(jù)包模塊，用于所述發(fā)送模塊把目的坐標(biāo)為本地處理器核的數(shù)據(jù)包直接發(fā)給本地SPM，無(wú)需通過(guò)片上網(wǎng)絡(luò)傳輸；記錄數(shù)據(jù)包模塊，用于所述數(shù)據(jù)傳輸裝置的控制模塊記錄發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)目。所述的片上多核數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述接收模塊，還包括數(shù)據(jù)寫(xiě)入模塊，用于所述接收模塊接收由目的SPM或二級(jí)緩存根據(jù)數(shù)據(jù)包中的指令返回的數(shù)據(jù)并寫(xiě)入本地SPM ；信號(hào)返回模塊，用于所述接收模塊接收由目的SPM或二級(jí)緩存返回的同步信號(hào)， 并返回給數(shù)據(jù)傳輸裝置的控制模塊；判斷模塊，用于判斷所述返回?cái)?shù)據(jù)或同步信號(hào)數(shù)目與發(fā)送的請(qǐng)求是否相等；所述控制模塊向處理器核返回本次操作完成信號(hào)。所述的片上多核數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于，所述接收指令流模塊中的數(shù)據(jù)包攜帶數(shù)據(jù)塊寬度，源數(shù)據(jù)地址，源數(shù)據(jù)一維步長(zhǎng)，源數(shù)據(jù)二維步長(zhǎng)，目的數(shù)據(jù)地址，目的數(shù)據(jù)一維步長(zhǎng)，目的數(shù)據(jù)二維步長(zhǎng)，一維數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，二維數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，所屬寄存器模塊，路由坐標(biāo)信肩、ο所述的片上多核數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于，所述發(fā)送數(shù)據(jù)包模塊中，如果目的坐標(biāo)是本地處理器核，說(shuō)明數(shù)據(jù)包是本地SPM傳到本地SPM的，直接指示SPM操作，不需要發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上；如果目的坐標(biāo)是遠(yuǎn)程處理器核或二級(jí)緩存，目的坐標(biāo)將記錄在數(shù)據(jù)包內(nèi)，數(shù)據(jù)包通過(guò)路由器發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)上并最終送至目的處理器核或二級(jí)緩存。本發(fā)明的有益效果是采用本發(fā)明的多核處理器使用計(jì)算與通信重疊的編程方式，可以使由片上通信延遲隱藏在計(jì)算過(guò)程中，本發(fā)明還緩解了因?yàn)楸l(fā)式大規(guī)模數(shù)據(jù)請(qǐng)求造成的網(wǎng)絡(luò)延遲增加的負(fù)面影響。


圖1為本發(fā)明數(shù)據(jù)傳輸方法流程圖；圖2為本發(fā)明數(shù)據(jù)傳輸裝置狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖；圖3為本發(fā)明數(shù)據(jù)傳輸裝置基本結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明具體實(shí)施方式
工作流程圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的一種片上數(shù)據(jù)傳輸方法和裝置進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。為了提高訪存帶寬，大規(guī)模數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟⑿袘?yīng)用程序所需數(shù)據(jù)應(yīng)具有較強(qiáng)的連續(xù)性和規(guī)律性，有利于程序員不用在存儲(chǔ)層次上調(diào)度數(shù)據(jù)，因此，本發(fā)明給程序員提供一個(gè)可編程的片上數(shù)據(jù)傳輸方法，使發(fā)生在一級(jí)緩存和二級(jí)緩存之間的數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)并行和大規(guī)模傳輸，并可以在一級(jí)緩存之間傳輸數(shù)據(jù)。本發(fā)明需要一級(jí)緩存提供程序員可見(jiàn)的地址空間，允許數(shù)據(jù)被指定存放在這塊空間內(nèi)，通常這種緩存被稱(chēng)為筆記本(Scratch-pad Memory，簡(jiǎn)稱(chēng)SPM)。本發(fā)明通過(guò)將發(fā)往同一個(gè)二級(jí)緩存的讀寫(xiě)請(qǐng)求整理成一次或少數(shù)幾次請(qǐng)求，大大降低片上網(wǎng)絡(luò)的壓力，并對(duì)數(shù)據(jù)規(guī)模和位置實(shí)現(xiàn)編程控制。通過(guò)編程接口控制數(shù)據(jù)塊寬度和數(shù)量的新型數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)可以同時(shí)按照兩種步長(zhǎng)來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，也可稱(chēng)為二維數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。下面結(jié)合上述目標(biāo)詳細(xì)介紹本發(fā)明的片上數(shù)據(jù)傳輸方法，所述方法，包括下列步驟步驟100.配置數(shù)據(jù)傳輸裝置通過(guò)軟件接口生成控制數(shù)據(jù)傳輸裝置的指令流，由處理器核將所述指令流發(fā)送給位于處理器核內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸裝置，所述數(shù)據(jù)傳輸裝置接收上述指令流，通過(guò)軟件接口對(duì)數(shù)據(jù)傳輸裝置進(jìn)行如下配置；步驟110.設(shè)置數(shù)據(jù)塊寬度，設(shè)置源數(shù)據(jù)地址，設(shè)置源數(shù)據(jù)一維步長(zhǎng)，設(shè)置源數(shù)據(jù)二維步長(zhǎng)，設(shè)置目的數(shù)據(jù)地址，設(shè)置目的數(shù)據(jù)一維步長(zhǎng)，設(shè)置目的數(shù)據(jù)二維步長(zhǎng)，設(shè)置一維數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，設(shè)置二維數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)；步驟120.根據(jù)指令流配置數(shù)據(jù)傳輸裝置的控制寄存器和數(shù)據(jù)寄存器。上述控制寄存器包括標(biāo)識(shí)操作類(lèi)型寄存器，讀完成寄存器，寫(xiě)完成寄存器，操作完成寄存器，返回值寄存器，空閑狀態(tài)寄存器。其中讀完成寄存器指示本次讀本地SPM或讀遠(yuǎn)程SPM及二級(jí)緩存的操作是否全部發(fā)送完成，寫(xiě)完成寄存器指示本次寫(xiě)本地SPM或?qū)戇h(yuǎn)程 SPM及二級(jí)緩存的操作是否全部發(fā)送完成，操作完成寄存器指示本次讀寫(xiě)操作是否全部發(fā)送完成，返回值寄存器指示所有操作是否全部完成(包括發(fā)送和返回)，空閑狀態(tài)寄存器指示數(shù)據(jù)傳輸裝置當(dāng)前為可用狀態(tài)。上述數(shù)據(jù)寄存器包括數(shù)據(jù)塊寬度寄存器，源數(shù)據(jù)地址寄存器，源數(shù)據(jù)一維步長(zhǎng)寄存器，源數(shù)據(jù)二維步長(zhǎng)寄存器，目的數(shù)據(jù)地址寄存器，目的數(shù)據(jù)一維步長(zhǎng)寄存器，目的數(shù)據(jù)二維步長(zhǎng)寄存器，一維數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)寄存器，二維數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)寄存器。其中數(shù)據(jù)塊寬度寄存器保存數(shù)據(jù)占用通信鏈路的位寬，源數(shù)據(jù)地址寄存器保存數(shù)據(jù)傳輸發(fā)生前所在地址的首地址，源
8數(shù)據(jù)一維步長(zhǎng)寄存器保存所要傳輸數(shù)據(jù)矩陣的列間隔地址，源數(shù)據(jù)二維步長(zhǎng)寄存器保存所要傳輸數(shù)據(jù)矩陣的行間隔地址，目的數(shù)據(jù)地址寄存器保存數(shù)據(jù)傳輸發(fā)生后所在地址的首地址，目的數(shù)據(jù)一維步長(zhǎng)寄存器保存?zhèn)鬏敽髷?shù)據(jù)矩陣的列間隔地址，目的數(shù)據(jù)二維步長(zhǎng)寄存器保存?zhèn)鬏敽髷?shù)據(jù)矩陣的行間隔地址，一維數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)寄存器保存數(shù)據(jù)矩陣的列數(shù)，二維數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)寄存器保存數(shù)據(jù)矩陣的行數(shù)。上述數(shù)據(jù)寄存器有相同3組(不僅限于3組，其實(shí)可以為更多組)，能夠同時(shí)處理 3組數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求。每一組寄存器模塊可以存放一次數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)的信息，直到該數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)完成。圖2中為所述數(shù)據(jù)傳輸裝置在接收指令流后的狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系。空閑狀態(tài)為存在可用的數(shù)據(jù)和控制寄存器模塊。配置寄存器狀態(tài)為正在接收指令流。配置完成狀態(tài)為工作態(tài)，此時(shí)所述數(shù)據(jù)傳輸裝置開(kāi)始工作，執(zhí)行上述指令流配置的任務(wù)。繁忙狀態(tài)為目前沒(méi)有空閑寄存器模塊，處理器核指令流需要等待。步驟200.判斷數(shù)據(jù)傳輸類(lèi)型，對(duì)發(fā)往同一片SPM或二級(jí)緩存的操作進(jìn)行組合，由所述數(shù)據(jù)傳輸裝置封裝成可以在片上網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包；所述步驟200，包括下列步驟步驟210.由所述控制寄存器判斷數(shù)據(jù)傳輸類(lèi)型，對(duì)發(fā)往同一片SPM或二級(jí)緩存的操作進(jìn)行組合；步驟220.由所述發(fā)送模塊封裝成可以在片上網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包。所述數(shù)據(jù)包攜帶數(shù)據(jù)塊寬度，源數(shù)據(jù)地址，源數(shù)據(jù)一維步長(zhǎng)，源數(shù)據(jù)二維步長(zhǎng)，目的數(shù)據(jù)地址，目的數(shù)據(jù)一維步長(zhǎng)，目的數(shù)據(jù)二維步長(zhǎng)，一維數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，二維數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，所屬寄存器模塊，路由坐標(biāo)信息。步驟300.所述數(shù)據(jù)傳輸裝置的發(fā)送模塊查詢(xún)片上網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)數(shù)據(jù)地址進(jìn)行解析， 給出目的SPM或二級(jí)緩存的坐標(biāo)，當(dāng)路由器指示可以傳輸時(shí)發(fā)送模塊將數(shù)據(jù)包依次發(fā)送完畢。所述步驟300，包括下列步驟步驟310.所述發(fā)送模塊把目的坐標(biāo)為本地處理器核的數(shù)據(jù)包直接發(fā)給本地SPM， 無(wú)需通過(guò)片上網(wǎng)絡(luò)傳輸；該步驟中，如果目的坐標(biāo)是本地處理器核，說(shuō)明數(shù)據(jù)包是本地SPM傳到本地SPM 的，直接指示SPM操作，不需要發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上。如果目的坐標(biāo)是遠(yuǎn)程處理器核或二級(jí)緩存， 目的坐標(biāo)將記錄在數(shù)據(jù)包內(nèi)，數(shù)據(jù)包通過(guò)路由器發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)上并最終送至目的處理器核或
二級(jí)緩存。步驟320.所述數(shù)據(jù)傳輸裝置的控制模塊記錄發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)目。 步驟400.所述數(shù)據(jù)傳輸裝置接收由目的SPM或二級(jí)緩存返回的數(shù)據(jù)或同步信號(hào)， 直至返回?cái)?shù)據(jù)或同步信號(hào)數(shù)目與發(fā)送的請(qǐng)求相等，本裝置控制模塊向處理器核返回本次操作完成信號(hào)。程序員通過(guò)軟件查詢(xún)方式可得知本次操作已經(jīng)完成。所述步驟400，包括下列步驟步驟410.所述接收模塊接收由目的SPM或二級(jí)緩存根據(jù)數(shù)據(jù)包中的指令返回的數(shù)據(jù)并寫(xiě)入本地SPM ；步驟420.所述接收模塊接收由目的SPM或二級(jí)緩存返回的同步信號(hào)，并返回給數(shù)據(jù)傳輸裝置的控制模塊。所述接收模塊具有以下特征對(duì)于遠(yuǎn)程讀數(shù)據(jù)請(qǐng)求，所述數(shù)據(jù)傳輸裝置的接收模塊接收遠(yuǎn)程SPM或二級(jí)緩存返回的數(shù)據(jù)包，并解析寫(xiě)入本地SPM。(本地SPM是與本裝置直接連接的SPM，遠(yuǎn)程SPM是與其他核相連的SPM，目的SPM是讀操作中所讀數(shù)據(jù)所在SPM和寫(xiě)操作中將要寫(xiě)入的SPM，既可以是遠(yuǎn)程也可以是本地的SPM)對(duì)于遠(yuǎn)程寫(xiě)數(shù)據(jù)請(qǐng)求，所述數(shù)據(jù)傳輸裝置的接收模塊接收遠(yuǎn)程SPM或二級(jí)緩存返回的同步信號(hào)。步驟430.判斷所述返回?cái)?shù)據(jù)或同步信號(hào)數(shù)目與發(fā)送的請(qǐng)求是否相等，若是，執(zhí)行步驟440 ；否則，返回步驟410 ；步驟440.所述控制模塊向處理器核返回本次操作完成信號(hào)。本發(fā)明與處理器核的訪存部件，本裝置和訪存部件共用片上網(wǎng)絡(luò)端口和片上網(wǎng)絡(luò)端口連接。在接收來(lái)自處理器核的指令時(shí)，可以包括以下幾種操作(1)本裝置將本地SPM中的數(shù)據(jù)寫(xiě)入遠(yuǎn)程SPM ；(2)本裝置將本地SPM中的數(shù)據(jù)寫(xiě)入本地SPM的另一位置；(3)本裝置將本地SPM中的數(shù)據(jù)寫(xiě)入二級(jí)緩存；(4)本裝置從遠(yuǎn)程SPM中的數(shù)據(jù)讀入本地SPM ；(5)本裝置將本地SPM中的數(shù)據(jù)讀入到本地SPM的另一位置；(6)本裝置將二級(jí)緩存中的數(shù)據(jù)讀入本地SPM ；本發(fā)明的具體實(shí)施方法如下，當(dāng)程序員將參數(shù)輸入編程接口后，通過(guò)編譯器生成匯編指令。當(dāng)程序執(zhí)行到此處時(shí)，指令通過(guò)處理器訪存部件將參數(shù)傳遞給本裝置。
權(quán)利要求
1.一種片上多核數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，包括下列步驟步驟100，配置數(shù)據(jù)傳輸裝置，通過(guò)軟件接口生成控制數(shù)據(jù)傳輸裝置的指令流，由處理器核將所述指令流發(fā)送給位于處理器核內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸裝置，通過(guò)軟件接口對(duì)數(shù)據(jù)傳輸裝置進(jìn)行如下配置判斷數(shù)據(jù)傳輸類(lèi)型；步驟200，所述數(shù)據(jù)傳輸裝置接收上述指令流，對(duì)發(fā)往同一片SPM或二級(jí)緩存的操作進(jìn)行組合，由所述數(shù)據(jù)傳輸裝置封裝成可以在片上網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包；步驟300，所述數(shù)據(jù)傳輸裝置的發(fā)送模塊查詢(xún)片上網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)數(shù)據(jù)地址進(jìn)行解析，給出目的SPM或二級(jí)緩存的坐標(biāo)，當(dāng)路由器指示可以傳輸時(shí)發(fā)送模塊將數(shù)據(jù)包依次發(fā)送完畢；步驟400，所述數(shù)據(jù)傳輸裝置接收由目的SPM或二級(jí)緩存返回的數(shù)據(jù)或接收同步信號(hào)返回給控制模塊，直至返回?cái)?shù)據(jù)或同步信號(hào)數(shù)目與發(fā)送的請(qǐng)求相等，本裝置控制模塊向處理器核返回本次操作完成信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的片上多核數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述步驟100，還包括下列步驟步驟110.設(shè)置數(shù)據(jù)塊寬度，設(shè)置源數(shù)據(jù)地址，設(shè)置源數(shù)據(jù)一維步長(zhǎng)，設(shè)置源數(shù)據(jù)二維步長(zhǎng)，設(shè)置目的數(shù)據(jù)地址，設(shè)置目的數(shù)據(jù)一維步長(zhǎng)，設(shè)置目的數(shù)據(jù)二維步長(zhǎng)，設(shè)置一維數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，設(shè)置二維數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)；步驟120.根據(jù)指令流配置數(shù)據(jù)傳輸裝置的控制寄存器和數(shù)據(jù)寄存器。
3.如權(quán)利要求1所述的片上多核數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述步驟200，還包括下列步驟步驟210.由所述控制寄存器判斷數(shù)據(jù)傳輸類(lèi)型，對(duì)發(fā)往同一片SPM或二級(jí)緩存的操作進(jìn)行組合；步驟220.由所述發(fā)送模塊封裝成可以在片上網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包。
4.如權(quán)利要求1所述的片上多核數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述步驟300，還包括下列步驟步驟310.所述發(fā)送模塊把目的坐標(biāo)為本地處理器核的數(shù)據(jù)包直接發(fā)給本地SPM，無(wú)需通過(guò)片上網(wǎng)絡(luò)傳輸；步驟320.所述數(shù)據(jù)傳輸裝置的控制模塊記錄發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)目。
5.如權(quán)利要求1所述的片上多核數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述步驟400，還包括下列步驟步驟410.所述接收模塊接收由目的SPM或二級(jí)緩存根據(jù)數(shù)據(jù)包中的指令返回的數(shù)據(jù)并寫(xiě)入本地SPM ；步驟420.所述接收模塊接收由目的SPM或二級(jí)緩存返回的同步信號(hào)，并返回該數(shù)據(jù)傳輸裝置的控制模塊；步驟430.判斷所述返回?cái)?shù)據(jù)或同步信號(hào)數(shù)目與發(fā)送的請(qǐng)求是否相等，若是，執(zhí)行步驟 440 ；否則，返回步驟410 ；步驟440.所述控制模塊向處理器核返回本次操作完成信號(hào)。
6.如權(quán)利要求1所述的片上多核數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述步驟200中的數(shù)據(jù)包攜帶數(shù)據(jù)塊寬度，源數(shù)據(jù)地址，源數(shù)據(jù)一維步長(zhǎng)，源數(shù)據(jù)二維步長(zhǎng)，目的數(shù)據(jù)地址，目的數(shù)據(jù)一維步長(zhǎng)，目的數(shù)據(jù)二維步長(zhǎng)，一維數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，二維數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，所屬寄存器模塊，路由坐標(biāo)信肩、ο
7.如權(quán)利要求4所述的片上多核數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述步驟310中，如果目的坐標(biāo)是本地處理器核，說(shuō)明數(shù)據(jù)包是本地SPM傳到本地SPM的，直接指示SPM操作，不需要發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上；如果目的坐標(biāo)是遠(yuǎn)程處理器核或二級(jí)緩存，目的坐標(biāo)將記錄在數(shù)據(jù)包內(nèi)，數(shù)據(jù)包通過(guò)路由器發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)上并最終送至目的處理器核或二級(jí)緩存。
8.一種片上多核數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于，包括生成指令流模塊，用于配置數(shù)據(jù)傳輸裝置，通過(guò)軟件接口生成控制數(shù)據(jù)傳輸裝置的指令流，由處理器核將所述指令流發(fā)送給位于處理器核內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸裝置，通過(guò)軟件接口對(duì)數(shù)據(jù)傳輸裝置進(jìn)行如下配置用于判斷數(shù)據(jù)傳輸類(lèi)型；接收指令流模塊，用于所述數(shù)據(jù)傳輸裝置接收上述指令流，對(duì)發(fā)往同一片SPM或二級(jí)緩存的操作進(jìn)行組合，由所述數(shù)據(jù)傳輸裝置封裝成可以在片上網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包；發(fā)送模塊，用于所述數(shù)據(jù)傳輸裝置查詢(xún)片上網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)數(shù)據(jù)地址進(jìn)行解析，給出目的 SPM或二級(jí)緩存的坐標(biāo)，當(dāng)路由器指示可以傳輸時(shí)發(fā)送模塊將數(shù)據(jù)包依次發(fā)送完畢；接收模塊，用于所述數(shù)據(jù)傳輸裝置接收由目的SPM或二級(jí)緩存返回的數(shù)據(jù)，直至返回?cái)?shù)據(jù)或同步信號(hào)數(shù)目與發(fā)送的請(qǐng)求相等，本裝置控制模塊向處理器核返回本次操作完成信號(hào)；控制模塊，用于接收同步信號(hào)，直至返回?cái)?shù)據(jù)或同步信號(hào)數(shù)目與發(fā)送的請(qǐng)求相等，本裝置控制模塊向處理器核返回本次操作完成信號(hào)。
9.如權(quán)利要求8所述的片上多核數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于，所述生成指令流模塊，還包括設(shè)置數(shù)據(jù)模塊，用于設(shè)置數(shù)據(jù)塊寬度，設(shè)置源數(shù)據(jù)地址，設(shè)置源數(shù)據(jù)一維步長(zhǎng)，設(shè)置源數(shù)據(jù)二維步長(zhǎng)，設(shè)置目的數(shù)據(jù)地址，設(shè)置目的數(shù)據(jù)一維步長(zhǎng)，設(shè)置目的數(shù)據(jù)二維步長(zhǎng)，設(shè)置一維數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，設(shè)置二維數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)；寄存器模塊，用于根據(jù)指令流配置數(shù)據(jù)傳輸裝置的控制寄存器和數(shù)據(jù)寄存器。
10.如權(quán)利要求8所述的片上多核數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于，所述接收指令流模塊， 還包括操作模塊，用于由所述控制寄存器判斷數(shù)據(jù)傳輸類(lèi)型，對(duì)發(fā)往同一片SPM或二級(jí)緩存的操作進(jìn)行組合；封裝數(shù)據(jù)包模塊，用于由所述發(fā)送模塊封裝成可以在片上網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包。
11.如權(quán)利要求8所述的片上多核數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于，所述發(fā)送模塊，還包括 發(fā)送數(shù)據(jù)包模塊，用于所述發(fā)送模塊把目的坐標(biāo)為本地處理器核的數(shù)據(jù)包直接發(fā)給本地SPM，無(wú)需通過(guò)片上網(wǎng)絡(luò)傳輸；記錄數(shù)據(jù)包模塊，用于所述數(shù)據(jù)傳輸裝置的控制模塊記錄發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)目。
12.如權(quán)利要求8所述的片上多核數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述接收模塊，還包括 數(shù)據(jù)寫(xiě)入模塊，用于所述接收模塊接收由目的SPM或二級(jí)緩存根據(jù)數(shù)據(jù)包中的指令返回的數(shù)據(jù)并寫(xiě)入本地SPM;信號(hào)返回模塊，用于所述接收模塊接收由目的SPM或二級(jí)緩存返回的同步信號(hào)，并返回給數(shù)據(jù)傳輸裝置的控制模塊；判斷模塊，用于判斷所述返回?cái)?shù)據(jù)或同步信號(hào)數(shù)目與發(fā)送的請(qǐng)求是否相等；所述控制模塊向處理器核返回本次操作完成信號(hào)。
13.如權(quán)利要求8所述的片上多核數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于，所述接收指令流模塊中的數(shù)據(jù)包攜帶數(shù)據(jù)塊寬度，源數(shù)據(jù)地址，源數(shù)據(jù)一維步長(zhǎng)，源數(shù)據(jù)二維步長(zhǎng)，目的數(shù)據(jù)地址， 目的數(shù)據(jù)一維步長(zhǎng)，目的數(shù)據(jù)二維步長(zhǎng)，一維數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，二維數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，所屬寄存器模塊，路由坐標(biāo)信息。
14.如權(quán)利要求8所述的片上多核數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于，所述發(fā)送數(shù)據(jù)包模塊中，如果目的坐標(biāo)是本地處理器核，說(shuō)明數(shù)據(jù)包是本地SPM傳到本地SPM的，直接指示SPM 操作，不需要發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上；如果目的坐標(biāo)是遠(yuǎn)程處理器核或二級(jí)緩存，目的坐標(biāo)將記錄在數(shù)據(jù)包內(nèi)，數(shù)據(jù)包通過(guò)路由器發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)上并最終送至目的處理器核或二級(jí)緩存。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種片上多核數(shù)據(jù)傳輸方法和裝置，其特征在于，步驟一配置數(shù)據(jù)傳輸裝置，通過(guò)軟件接口生成控制數(shù)據(jù)傳輸裝置的指令流，由處理器核將所述指令流發(fā)送給位于處理器核內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸裝置；步驟二所述數(shù)據(jù)傳輸裝置接收上述指令流，對(duì)發(fā)往同一片SPM或二級(jí)緩存的操作進(jìn)行組合，由所述數(shù)據(jù)傳輸裝置封裝成可以在片上網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包；步驟三所述數(shù)據(jù)傳輸裝置的發(fā)送模塊查詢(xún)片上網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)數(shù)據(jù)地址進(jìn)行解析，給出目的SPM或二級(jí)緩存的坐標(biāo)；步驟四所述數(shù)據(jù)傳輸裝置接收由目的SPM或二級(jí)緩存返回的數(shù)據(jù)或接收同步信號(hào)返回給控制模塊，直至返回?cái)?shù)據(jù)或同步信號(hào)數(shù)目與發(fā)送的請(qǐng)求相等，本裝置控制模塊向處理器核返回本次操作完成信號(hào)。
文檔編號(hào)G06F15/173GK102567278SQ20111045137
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者張帥, 張 浩, 李海忠, 焦帥, 范東睿 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所