[发明专利]使用可快速重新配置电路和高带宽存储器接口的计算机体系结构

权利要求书

1.一种可编程装置，其包括：

一个或多个编程区，其各自包括多个可配置逻辑块，其中所述多个可配置逻辑块中的每个可配置逻辑块可通过可编程互连结构选择性地连接到所述多个可配置逻辑块中的任何其他可配置逻辑块，其中所述一个或多个编程区的第一编程区被配置来执行指令流中的第一指令；以及

配置逻辑，其被配置来响应于所述指令流中的第二指令，独立于所述一个或多个编程区的任何其他编程区重新配置在所述第一编程区中的所述多个可配置逻辑块中的一个或多个中的硬件，其中所述第一编程区被配置以使用所述第一编程区中的所述多个可配置逻辑块中的一个或多个中的被重新配置的硬件来执行所述第二指令。

2.根据权利要求1所述的可编程装置，其中每个编程区与被配置来存储所述编程区的多个可选择配置的配置存储器联接，并且所述配置逻辑还被配置来基于存储在所述编程区的所述配置存储器中的多个可选择配置的所选配置，重新配置所述编程区。

3.根据权利要求2所述的可编程装置，其中所述配置存储器包括静态随机存取存储器(SRAM)。

4.根据权利要求2所述的可编程装置，其中所述配置存储器被定位成与任何其他编程区相比更靠近所述编程区。

5.根据权利要求1所述的可编程装置，其中所述指令流是包括定义单个计算机程序的指令的至少一个子集的连续指令流，并且其中在所述指令流中，所述第二指令是所述第一指令后面的下一个指令。

6.根据权利要求1所述的可编程装置，其还包括所述可编程互连结构中的一组开关，其被配置来将一个编程区与其他编程区电隔离。

7.根据权利要求1所述的可编程装置，其中所述第二指令是识别所述第一编程区并且识别所述第一编程区的所选配置的重新配置指令。

8.根据权利要求1所述的可编程装置，其还包括上下文存储器，其被配置来在重新配置所述一个或多个可配置逻辑块中的所述硬件之前，存储所述第一编程区的上下文数据。

9.根据权利要求1所述的可编程装置，其中所述可编程装置是现场可编程门阵列(FPGA)装置。

10.根据权利要求1所述的可编程装置，其中所述可编程装置驻留在通过硅穿孔(TSV)联接的多个堆叠管芯中的一个上。

11.根据权利要求1所述的可编程装置，其还包括功能表，其被配置来存储针对多个指令中的每一个的配置比特流的地址，其中所述配置逻辑还被配置来从所述功能表识别对应于所述第二指令的配置比特流的地址。

12.一种在计算系统中执行指令流的方法，其包括：

响应于在所述指令流中接收到第一指令，在可编程装置中的一个或多个编程区的第一编程区中执行所述第一指令；以及

响应于在所述指令流中接收到第二指令，独立于所述一个或多个编程区的任何其他编程区重新配置在所述第一编程区中的多个可配置逻辑块中的一个或多个中的硬件；以及

使用所述第一编程区中的所述多个可配置逻辑块中的一个或多个中的被重新配置的硬件来执行所述第二指令。

13.根据权利要求12所述的方法，其还包括，对于所述一个或多个编程区的每个编程区：

存储所述编程区的多个可选择配置；以及

基于存储在所述编程区的所述配置存储器中的多个可选择配置的所选配置，重新配置所述编程区。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述第二指令是识别所述第一编程区并且识别所述第一编程区的所选配置的重新配置指令，并且其中重新配置所述第一编程区包括基于所述第二指令选择存储在所述第一编程区的所述配置存储器中的所述多个可选择配置中的一个。