[发明专利]用于SIMD阵列处理机的位串行处理元件

权利要求书

1、一种包括多个处理元件的处理阵列，其中

a.响应提供给所有处理元件的指令，每个处理单元都同时执行相同的操作；

b.每个处理元件都配置成对m位的数据值执行算术运算，传递来自每个运算的进位和借位结果中的一个及接受包括输入到运算的进位和借位中的一个的信号；

c.要传递的进位和借位值的选择是对每个处理元件通过在该处理元件本地的掩码值单独执行的。

2、如权利要求1所述的处理阵列，适于通过执行m位运算的M/m次重复实现对M位操作数的运算。

3、如权利要求1所述的处理阵列，其中m选为1。

4、如权利要求1所述的处理阵列，适于执行包括对加法将掩码值设置成0而对减法将掩码值设置成1的Addsub运算。

5、如权利要求4所述的处理阵列，适于通过将所述掩码设置成源操作数的符号值并执行源操作数与0的Addsub来计算绝对值。

6、如权利要求4所述的处理阵列，适于通过将所述掩码设置成两个数据值之间差值的符号值然后执行所述差值与绝对差值之加和的Addsub来执行绝对差值之加和的一个步骤。

7、如权利要求4所述的处理阵列，适于通过将所述掩码设置成余数的符号值并执行分母与余数的Addsub来执行一趟除运算。

8、如权利要求4所述的处理阵列，适于通过将所述掩码设置成余数的符号值并执行分母与余数的Addsub来执行一趟模运算。

9、一种包括多个处理元件的处理阵列，其中

a.响应提供给所有处理元件的指令，每个处理单元都同时执行相同的运算；

b.处理元件互连，以便形成2维的网格，其中每个处理元件都向北、向南、向东和向西耦合到其4个最近的邻居；

c.每个处理元件都提供配置成保留数据并响应指定北偏移的指令而在从南邻居接收数据的同时将所述数据传送到北邻居及响应指定南偏移的指令而在从北邻居接收数据的同时将所述数据传送到南邻居的NS寄存器；

d.每个处理元件都提供配置成保留数据并响应指定东偏移的指令而在从西邻居接收数据的同时将所述数据传送到东邻居及响应指定西偏移的指令而在从东邻居接收数据的同时将所述数据传送到西邻居的EW寄存器；

e.沿东-西和南-北轴之一在相反方向同时的数据偏移是通过分别使用NS和EW寄存器在相反的方向传送和接收数据来执行的。

10、如权利要求9所述的处理阵列，其中NS寄存器适于执行特定数据向北和南之一的偏移，而且其中EW寄存器适于执行其它数据沿相反方向的同时偏移。

11、如权利要求9所述的处理阵列，其中EW寄存器适于执行特定数据向东和西之一的偏移，而且其中NS寄存器适于执行其它数据沿相反方向的同时偏移。

12、如权利要求9所述的处理阵列，适于响应指令执行在相反方向上数据的同时偏移。

13、如权利要求9所述的处理阵列，适于响应注册的配置信号执行在相反方向上数据的同时偏移。

14、如权利要求11所述的处理阵列，适于响应注册的配置信号执行在相反方向上数据的同时偏移。

15、如权利要求10所述的处理阵列，其中数据通过EW寄存器的同时偏移是通过用于通过NS寄存器的北南偏移的信号路径采用的。

16、如权利要求11所述的处理阵列，其中数据通过NS寄存器的同时偏移是通过用于通过EW寄存器的东西偏移的信号路径采用的。

17、如权利要求9所述的处理阵列，适于采用在相反的方向上数据的同时偏移，以便执行蝶形重排运算。

18、一种包括多个处理元件的处理阵列，其中

a.每个处理元件都包括适于在单趟中执行m位乘数与n位被乘数的乘法的部件，所述趟包括n个循环，每个循环包括将被乘数位加载到被乘数寄存器、将累加器位加载到累加器寄存器、生成部分乘积值及存储所计算出的累加器位到存储器；

b.所述部分乘积包括m+1位，其最低位作为计算出的累加器位传送，而剩余的m位存储在m位的部分乘积寄存器中；

c.所述部分乘积是通过将累加器位、注册的部分乘积及被乘数位与m位乘数的m位乘积求和计算的。