[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

说明书

可编程装置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一个可通过可编程互连结构选择性地连接到任何其他可配置逻辑块。所述可编程装置还包括配置逻辑，其被配置来响应于所述指令流中的指令，独立于任何所述其他编程区，在编程区中的所述可配置逻辑块中的一个或多个中重新配置硬件。

技术领域

本公开涉及可编程装置的领域，并且具体地，涉及响应于指令流中的指令来重新配置逻辑电路。

背景技术

现场可编程门阵列(FPGA)是设计成在制造后由最终用户配置的集成电路装置。通常，FPGA包括称为逻辑块的未委派电路元件阵列，这些元件通过构成可编程互连结构的互连资源来连接在一起。例如，互连资源可包括可能以不同配置互相线连的逻辑门。FPGA中的逻辑块可以被配置来执行复杂的组合功能或逻辑功能(诸如AND或XOR)。FPGA中的逻辑块也可以包括存储器元件，其可以被实现为简单的触发器或更完整的存储器块。

在FPGA中，逻辑块可以包括诸如查找表(LUT)、以及通过将值插入小型静态随机存取存储器(SRAM)或寄存器中进行编程的其他固定功能的元件。必须在可使用逻辑块之前执行编程。在编程之后，对于LUT的功能输入的每个组合导致预定义输出，从而允许实现任何逻辑功能。典型的FPGA依赖于外部存储器装置和单个相对缓慢的串行编程端口以供配置。FPGA通常具有“配置模式”和单独的“用户模式”，其中整个芯片处于等待被编程的空闲状态，或已编程芯片正在运行。

发明内容

本发明提供了一种可编程装置，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。该可编程装置还包括配置逻辑，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。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。

本发明还提供了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。该方法还包括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。该方法还包括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。

本发明还提供了一种计算系统，其包括：处理器，其被配置来派遣指令流中的多个指令；以及与所述处理器联接的可编程装置。所述可编程装置包括：一个或多个编程区，其各自包括多个可配置逻辑块。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任何其他可配置逻辑块。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。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。

附图说明

在所附附图中通过实例的方式而并非通过限制的方式说明了本公开内容。

图1示出计算系统的实施方案。

图2示出根据实施方案的现场可编程门阵列(FPGA)的部件。

图3示出根据实施方案的功能表的操作。

图4A示出根据实施方案的管芯堆叠。

图4B示出根据实施方案的管芯堆叠中的硅穿孔(TSV)。