[发明专利]一种处理器及其处理任务的方法

说明书

本发明公开了一种处理器及其处理任务的方法，包括：标量计算模块执行当前任务的参数计算，并将计算得到的参数存储至PBUF中；当所述当前任务的参数计算完成后，执行用于核间同步的第一指令或第二指令，并将所述第一指令或第二指令存储至所述PBUF中；矢量计算模块从所述PBUF中读取参数，并将读取到的参数存储至shadow寄存器中；当从所述PBUF中读取到所述第一指令或第二指令时，在一个周期内将所述shadow寄存器中所有被修改的参数存储至work寄存器中；矢量计算模块根据所述work寄存器中的参数执行当前任务的矢量计算。

技术领域

本发明涉及处理器技术，尤其涉一种处理器及其处理任务的方法。

背景技术

在移动通信市场，存在着第二代(2G，2Generation)、第三代(3G，3Generation)、第四代(4G，4Generation)共存的局面，通信技术协议也在不断的向前发展。面对如此多的通信制式和快速更新的协议版本，采用软件定义无线电(SDR，Software Defined Radio)技术实现基带信号处理是一个好的发展方向。SDR技术采用的是数字信号处理器(DSP，DigitalSignal Processor)软基带方案，相比传统专用集成电路(ASIC，Application SpecificIntegrated Circuit)实现方式，具有更高的灵活性和更快的产品推出速度。4G长期演进(LTE，Long Term Evolution)以及后续的长期演进升级版(LTE-A，Long Term Evolution -Advanced)技术都以正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)和多输入多输出(MIMO，Multiple Input Multiple Output)作为主要技术特征，这些技术特征决定了所处理的基带信号具有矩阵运算较多的特点。所以采用具有矢量运算功能的矢量DSP处理器实现LTE及LTE-A基带信号处理是合适的。基于此，如何提高矢量处理器的性能成为决定软基带芯片性能的关键。

以往，处理器性能的提升主要靠提高处理器主频。但随着处理器频率越来越高，这种方法难以为继，原因是频率提高带来的功耗和发热代价太大并且处理器性能提升效果不明显。现在处理器朝着多核方向发展，通过在一个处理器内集成多个处理器核，并令多个处理器核并行工作，在不提高处理器频率的情况下，显著地提高了处理器性能。Intel公司的多核桌面处理器和ARM公司的多核移动处理器的广泛应用，证明采用多核技术是提升处理器性能行之有效的方法。多核处理器最常见的并行方式是任务级并行。如图1所示，单核处理只能串行执行每个任务，而多核处理器可以将没有依赖关系的任务分配给不同的核，这样带来的性能提升显而易见。这种并行方式并不适用前后有依赖关系的任务，即后面任务的输入是前面任务的输出。对于有依赖关系的任务，可以采用流水线并行的方式，即不同的任务分别交由不同的核处理，任务进行流水操作。

具体到矢量处理器，对于某个任务，矢量运算并不是所有运算的全部，因为在矢量运算之前，需要一些参数计算。这些参数计算属于标量运算，所以可以把某个任务分割为标量运算和矢量运算两部分。如果标量运算和矢量运算能够实现流水线并行，则可以显著提高矢量处理器的性能。当前多核处理器多采用共享存储器的方式实现核间通信，如果使用现有多核技术实现标量运算和矢量运算并行，将参数存于共享存储器上，则由于存储器访问速度和多核同步时间开销的原因，任务切换需要花费一定的时间，使得流水线并行带来的益处被抵消掉一部分。

发明内容

本发明实施例提供了一种处理器及其处理任务的方法，克服了多核处理器流水线并行任务切换时间开销大的问题。

本发明实施例提供的处理器处理任务的方法包括：

标量计算模块执行当前任务的参数计算，并将计算得到的参数存储至参数缓冲器(PBUF，Parameter Buffer)中；当所述当前任务的参数计算完成后，执行用于核间同步的第一指令或第二指令，并将所述第一指令或第二指令存储至所述PBUF中；