[发明专利]一种运算装置及其操作方法

权利要求书

1.一种运算装置，其特征在于，装置包括数据模块和运算模块，其中：

数据模块用于根据指令，向运算模块提供运算数据，其中，所述运算数据包括第一向量和第二向量；所述指令包括向量间与指令；所述向量间与指令包括操作码和操作域，所述操作域包括：第一向量的起始存储地址、第一向量的长度、第二向量的起始存储地址、以及运算结果存储地址；所述数据模块包括数据I/O单元和数据暂存单元，其中，数据I/O单元用于直接从内存中根据所述第一向量的起始存储地址和所述第一向量的长度读取具有所述长度的第一向量以及根据所述第二向量的起始存储地址直接从内存读取所述第二向量，数据暂存单元用于存储运算数据，并对该运算数据进行调整后，提供至运算模块；

其中，所述数据暂存单元用于对运算数据进行调整后，提供至运算模块，包括：当参与运算的两个运算数据长度均小于等于所述运算模块的运算规模时，数据暂存单元直接将该两个运算数据提供至所述运算模块；当参与运算的两个运算数据长度均大于运算模块的运算规模时，将每个运算数据拆分为多个长度均小于等于所述运算规模的子运算数据，并将该子运算数据分多次提供至所述运算模块；当参与运算的两个运算数据中，一个运算数据长度大于所述运算模块的运算规模，另一个运算数据长度小于等于所述运算模块的运算规模时，将长度大于所述运算规模的运算数据拆分为多个长度均小于等于所述运算规模的子运算数据，并将该多个子运算数据和长度小于等于运算规模的运算数据分多次提供至所述运算模块；

运算模块用于根据指令及数据模块提供的运算数据，进行运算，所述运算包括根据向量间与运算指令对所述第一向量和第二向量进行向量间与运算。

2.根据权利要求1所述的运算装置，其特征在于，还包括指令模块，所述指令模块用于缓存指令，并向数据模块及运算模块提供指令；所述数据模块用于根据指令模块中的指令，向运算模块提供运算数据。

3.根据权利要求2所述的运算装置，其特征在于，所述向量间与运算指令中的操作域还包括：第二向量的长度，所述数据I/O单元用于直接从内存中根据所述第二向量的起始存储地址和所述第二向量的长度读取第二向量。

4.根据权利要求2所述的运算装置，其特征在于，所述指令还包括：向量加法运算指令，指令格式包括操作码和五个操作域，所述五个操作域分别为：第一向量的起始存储地址、第一向量的长度、第二向量的起始存储地址、第二向量的长度以及运算结果存储地址。

5.根据权利要求2所述的运算装置，其特征在于，所述指令模块包括指令缓存单元、指令处理单元、依赖关系处理单元、存储队列单元，其中：

指令缓存单元用于存储待执行的指令，指令处理单元用于从指令缓存单元获取指令，并对该指令进行处理，依赖关系处理单元用于判断该指令与前一正在执行的指令是否访问相同的数据：

如果是，依赖关系处理单元将该指令存放至所述存储队列单元，待前一正在执行的指令执行完毕后，再将该指令提供给运算模块；

否则，直接将该指令提供给运算模块。

6.根据权利要求5所述的运算装置，其特征在于，所述存储队列单元为一个有序队列，与之前指令在数据上有依赖关系的指令被存储在该队列内直至所述依赖关系被消除。

7.根据权利要求5所述的运算装置，其特征在于，所述指令处理单元包括：

取指部分，用于从指令缓存单元中获取指令；

译码部分，用于对获取的指令进行译码；

指令队列部分，用于对译码后的指令进行顺序存储。

8.根据权利要求7所述的运算装置，其特征在于，所述数据暂存单元包括高速暂存存储器。

9.根据权利要求7所述的运算装置，其特征在于，所述数据暂存单元根据运算单元的规模和运算数据的长度，对运算数据进行调整后，提供至运算模块。

10.根据权利要求1所述的运算装置，其特征在于，所述运算数据为向量，所述运算模块用于执行向量逻辑运算或向量四则运算。