[发明专利]用于执行向量扫描运算的数据处理设备和方法

权利要求书

1.一种数据处理设备，包括：

向量寄存器存储器，该向量寄存器存储器被配置为存储包括多个数据元素的向量操作数；

处理电路，该处理电路被配置为处理来自所述向量寄存器存储器的向量操作数；以及

控制电路，该控制电路被配置为控制所述处理电路对源向量操作数的M个数据元素V[0]至V[M-1]和至少一个额外数据元素S执行向量扫描运算，以产生结果向量操作数的M个数据元素R[0]至R[M-1]，其中，对于N≤M且0≤i＜N，所述结果向量操作数的数据元素R[i]具有对应于所述至少一个额外数据元素S和所述源向量操作数的数据元素V[0]至V[i]中的至少一个数据元素的组合的值；

其中，所述控制电路被配置为控制所述处理电路在多个步骤中执行所述向量扫描运算，每个步骤用于从第一向量产生第二向量，其中，用于第一步骤的第一向量包括所述源向量操作数的数据元素，并且用于其他步骤的第一向量包括在前步骤的第二向量，每个步骤包括用于组合所述第一向量的数据元素与所述至少一个额外数据元素S或所述第一向量的另一个数据元素以产生所述第二向量的数据元素的至少一个组合运算；

所述多个步骤中的至少一个步骤包括并行执行的多个组合运算；并且

所述多个步骤中的至少两个步骤包括用于组合所述第一向量的数据元素与所述至少一个额外数据元素S的组合运算；

其中，M是2的幂；

至少在N＞G，M/2≤G＜M的情况下，所述控制电路被配置为控制所述处理电路执行包括至少一个组合步骤和至少一个进一步步骤的所述多个步骤，所述至少一个组合步骤用于产生所述结果向量操作数的G个数据元素R[0]至R[G-1]，所述至少一个进一步步骤在除了所述至少一个组合步骤之外被额外执行时用于产生所述结果向量操作数的数据元素R[G]至R[M-1]；并且

至少在N＞G的情况下：

所述至少一个组合步骤是这样的步骤：如果所述至少一个组合步骤是由所述处理电路在不执行所述至少一个进一步步骤的情况下执行的，则所述处理电路将在所述至少一个组合步骤的最后步骤产生所述第二向量的数据元素[G]至[M-1]，其中，对于G≤k＜M，所述第二向量的数据元素[k]具有对应于所述源向量操作数的数据元素V[0]至V[k]中的至少一个数据元素的组合的值；并且

在所述至少一个进一步步骤中，所述控制电路被配置为控制所述处理电路，对于G≤k＜N，执行用于组合所述至少一个额外数据元素S与用于所述至少一个进一步步骤的所述第一向量的数据元素[k]的组合运算。

2.根据权利要求1所述的数据处理设备，其中，在M/2≤N≤G的情况下，所述控制电路被配置为控制所述处理电路执行所述至少一个组合步骤并且省略所述至少一个进一步步骤。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的数据处理设备，其中，所述至少一个进一步步骤包括用于组合所述第一向量的数据元素与所述至少一个额外数据元素S的至少一个组合运算，并且不包括任何用于组合所述第一向量的数据元素与所述第一向量的另一个数据元素的组合运算。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的数据处理设备，其中，M＝2^P并且所述至少一个组合步骤包括用于响应于第一向量的数据元素[0]至[M-1]产生第二向量的数据元素[0]至[M-1]的P个步骤；并且

对于0≤J＜P，所述P个步骤中的步骤J包括用于组合所述第一向量的数据元素[m]与所述第一向量的数据元素[m-2^J]以产生所述第二向量的数据元素[m]的组合运算，其中2^J≤m＜N。

5.根据权利要求4所述的数据处理设备，其中，M-G是2的幂，并且对于log₂(M-G)≤J＜P，所述P个步骤中的步骤J包括用于组合所述第一向量的数据元素[q]与所述额外数据元素S以产生所述第二向量的数据元素[q]的组合运算，其中2^J-(M-G)≤q＜2^J。