[发明专利]能够支持多模式的处理器及其多模式支持方法

说明书

公开了一种能够支持多模式的处理器及其多模式支持方法。实施例包括能够支持多模式的处理器及对应的方法。所述处理器包括：多个前端单元；多个处理元件，其数量大于前端单元的数量；控制器，被构造为确定是否由于条件分支而发生线程分歧。如果有线程分歧，处理器可以使用多个当前激活的前端单元来设置控制信息以控制处理元件。如果没有线程分歧，处理器可以使用一个当前激活的前端单元来设置控制信息以控制处理元件。

本申请要求于2013年01月28日提交到韩国知识产权局的第10-2013-0009326号韩国专利申请的权益，其全部公开通过出于各种目的引用完整地包含于此。

技术领域

以下描述涉及一种能够支持单指令流多数据流（SIMD）模式和多指令流多数据流（MIMD）模式的处理器，以及在所述处理器中支持多模式功能的方法。

背景技术

基于单指令流多数据流（SIMD）结构的处理器使包括在处理器中的所有处理元件能够通过读取和解码指令的单个前端单元的装置来共享普通指令，从而通过管理同时指令执行来减少硬件资源的需求并提高并行数据处理的性能。在使用SIMD结构的处理器中，当处理器处理条件分支（conditional branch）时，依次执行每个条件分支，这阻碍资源的有效利用。然而，SIMD结构需要依次执行条件分支。由于只有一个前端单元，并且由于SIMD结构导致线程相互依赖，因此SIMD结构需要依次解决代码导致的线程分歧的情况。因此，由于SIMD结构只需要一个前端单元，SIMD结构能够降低处理器复杂性，但是线程分歧导致SIMD环境中的问题。

可选择地，基于多指令流多数据流（MIMD）结构的处理器使用不同的前端单元使所有处理元件能够同时处理各个线程。在线程分歧期间MIMD结构实现快速操作处理，因此被认为适用于处理条件分支。然而，提供使用MIMD结构的处理器的各个前端单元使硬件设计复杂化并增大处理器的尺寸，这也会增加制造成本。此外，具有固定的MIMD结构的处理器要求将处理器构建为即使当实际上不是所有的前端单元都被使用时也提供多个前端单元。

发明内容

提供本发明内容来以简单的形式引入将在以下具体实施方式中进一步描述的概念的选择。本发明内容不是旨在确定所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不是旨在帮助确定所要求保护的主题的范围。

在一个总体方面，一种处理器，包括：多个前端单元；多个处理元件，其数量大于前端单元的数量；控制器，被构造为确定是否由于由前端单元检测的条件分支指令而发生线程分歧，并且响应于确定发生线程分歧，被构造为使用多个当前激活的前端单元来设置控制信息以控制处理元件处理指令，或者，响应于确定没有发生线程分歧，被构造为使用一个当前激活的前端单元来设置控制信息以控制处理元件处理指令。

处理器还可以包括：内部连接器，被构造为基于控制信息确定哪个处理元件将用于处理当前激活的前端单元中的一个前端单元的指令，并且将所述指令发送到确定的处理元件。

控制器可以包括与各自前端单元相关的多个寄存器，并且被构造为存储各自对应的前端单元的控制信息。

控制信息可以包括各自前端单元的处理元件分配信息。

所述多个寄存器中的每个寄存器可以包括和处理元件的总数一样多的位区域，其中，所述位区域用于存储与所述多个寄存器中的每个寄存器对应的前端单元的处理元件分配信息。

控制器可以通过从处理元件接收处理由当前激活的前端单元中的一个前端单元检测的条件分支指令的结果来确定是否发生线程分歧，并且，如果确定发生线程分歧，则另外激活未激活的前端单元中的一个前端单元。

控制器可将一些处理元件分配到另外激活的前端单元，并在与另外激活的前端单元相关的寄存器中存储关于分配的分配信息。