[发明专利]原子存储器更新单元和方法

说明书

在一方面，一种更新单元可以对更新请求中的条件进行评估并且基于该条件评估对一个或多个存储器位置进行更新。该更新单元可以原子地操作用于确定是否使该更新生效和是否进行该更新。更新可以包括对值进行递增和对值进行交换中的一项或多项。更新请求可以指定一个预先确定的更新类型集合中的一种更新类型。某些更新类型可以是有条件的，而其他更新类型可以是无条件的。该更新单元可以耦合用于从多个计算单元接收更新请求。这些计算单元可以不具有直接生成有待在存储器的位置中的至少某些位置上生效的写请求的特权。这些计算单元可以是在从可编程计算元件接收到的输入上操作的固定功能电路。该更新单元可以包括一个用于保持所接收到的更新请求的缓冲器。

技术领域

在一方面，本披露总体上涉及执行多线程处理并且会消耗共享数据的计算构架，其他方面涉及包括用于图形处理的任务特定电路，并且在又一个方面，涉及用于在光线追踪过程中执行的操作的任务特定结构，又进一步方面涉及处理器系统中的高速缓存行为。

背景技术

图形处理单元(GPU)为图形操作提供相对大规模并行处理。某些GPU可以使用一个或多个通常可编程的单指令多数据(SIMD)计算单元。此类GPU可以通过使用更多晶体管来复制计算单元、并且通过向此类存储器提供更大的存储器和更大的带宽在很大程度上获得更高的性能。这种方法理论上允许晶体管的一大部分和GPU的路由预算用于通用计算。某些GPU将不同的处理单元用于图形管线的不同部分，如具有单独几何处理器和像素着色引擎。GPU可以提供允许通过在这些单元中的任一个上执行的指令访问存储器的存储器子系统。GPU可以与其他系统组件(例如，CPU)共享主系统存储器；GPU还可以具有多个内部高速缓存。

发明内容

一个方面涉及一种对存储器进行更新的机器实施的方法。该方法包括从计算单元接收一个更新存储器的请求。该请求包括(例如，引用或明确提供)一个有待写入到存储器中的指定位置的第一值和一个有待满足以便该第一值用于对该存储器中的该指定位置进行更新的条件。该条件包括对该存储器中的一个第二位置的引用和一个通过该存储器中的该第二位置中的一个值满足有待的标准。访问该存储器中的该第二位置并确定该存储器中的该第二位置中的该值是否满足该标准。如果满足，则该第一值用于原子地更新该存储器中的该指定位置。在一个示例中，原子地包括该存储器中的该指定位置中的该值在该更新单元对该存储器中的该第二位置中的该值进行访问的时间与该更新单元对该存储器中的该指定位置中的该值进行更新的时间之间没有变化。

在另一方面，一种用于并行计算的装置包括一个更新单元、一个存储器；以及通过一个互连耦合到该更新单元的多个计算内核。每个计算内核能够执行一个指令序列，并且可操作用于在该指令序列的控制下将更新请求输出至该更新单元。这些更新请求被输出用于改变该指令序列对其具有写权限的该存储器的多个部分中所存储的数据。每个更新请求包括一个有待用于对该存储器中的一个指定位置进行更新的第一值和一个有待满足以便该第一值用于对该存储器中的该指定位置进行更新的条件。在一个示例中，该条件包括对该存储器中的一个第二位置的引用和一个有待通过该存储器中的该第二位置中的一个值满足的标准。该更新单元被配置成用于原子地发起和完成每个更新请求，在一个示例中，该更新请求包括该存储器中的该第二位置中的该值在该更新单元对该存储器中的该第二位置中的该值进行访问的时间与该更新单元将该第一值更新到该存储器中的该指定位置的时间之间没有变化。

一个方面涉及一种对存储器进行更新的机器实施的方法。该方法执行一项操作来生成一个第一值和存储器中的位置的标识符，并且产生包括该第一值和该存储器中的位置的标识符的更新请求。该方法向一个单独更新单元提供更新请求，该更新单元耦合用于从多个计算单元中的每个计算单元接收更新请求。该更新单元原子地执行一种方法，其中，访问存储器中的所标识的位置中的值，基于该第一值确定所访问的值是否满足一项条件，并且该更新单元响应地改变该存储器中的位置内的值。