[发明专利]使用虚拟向量寄存器文件的系统和方法在审

专利信息
申请号: 201780043059.0 申请日: 2017-06-14
公开(公告)号: CN109478136A 公开(公告)日: 2019-03-15
发明(设计)人: 留比萨·巴季奇;迈克尔·曼托;赛义德·佐海布·M·吉拉尼;拉贾巴利·M·柯杜里 申请(专利权)人: 超威半导体公司;ATI科技无限责任公司
主分类号: G06F9/30 分类号: G06F9/30
代理公司: 上海胜康律师事务所 31263 代理人: 李献忠;张华
地址: 美国加利*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 寄存器文件 虚拟向量 向量寄存器文件 向量寄存器 耦合到 后备存储 逻辑单元 控制器 图形处理器 存取请求 方法描述 回收 分配
【说明书】:

描述使用虚拟向量寄存器文件的系统和方法。特别地,图形处理器包括逻辑单元、耦合到所述逻辑单元的虚拟向量寄存器文件、耦合到所述虚拟向量寄存器文件的向量寄存器后备存储,以及耦合到所述虚拟向量寄存器文件的虚拟向量寄存器文件控制器。所述虚拟向量寄存器文件包括深度N向量寄存器文件和深度M向量寄存器文件,其中N小于M。所述虚拟向量寄存器文件控制器至少取决于对某些向量寄存器的存取请求来执行所述深度N向量寄存器文件、所述深度M向量寄存器文件以及所述向量寄存器后备存储之间的回收和分配。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年6月23日提交的美国非临时申请No.15/191,339的权益,所述美国非临时申请的内容特此以全文引用的方式并入本文中。

背景技术

图形处理单元(GPU)是并行处理器,所述并行处理器具有大量执行单元和高带宽存储器通道以同时运行数千个线程。GPU架构以单指令多线程(SIMT)单元的多个大阵列为中心,每个阵列是有序的基于记分板的超标量机,所述机器具有全套功能性:指令提取和排程管线、包括对超越函数的硬件支持的向量算术逻辑单元(ALU)、存储器子系统以及向量寄存器文件。向量寄存器文件已经成为现代GPU架构中的主要瓶颈,这是因为所述向量寄存器文件对GPU操作的所有方面,成本、面积、功率以及计时,提出相当大的挑战。

附图说明

可以从结合附图以举例方式给出的以下描述获得更详细的理解,在附图中:

图1是根据某些实现方式的图形处理器的高阶框图;

图2是根据某些实现方式的图形处理管线的高阶框图;

图3是根据某些实现方式的具有向量寄存器文件的图形处理器的逻辑框图;

图4是根据某些实现方式的单指令多线程(SIMT)单元的示例流程;

图5是根据某些实现方式的虚拟向量寄存器文件的逻辑框图;

图6是根据某些实现方式的供虚拟向量寄存器文件使用的虚拟向量寄存器文件控制器的逻辑框图;

图7是根据某些实现方式的虚拟向量寄存器文件的具有操作流程的逻辑框图;

图8是根据某些实现方式的使用虚拟向量寄存器文件的流程图;以及

图9是示例装置的框图,一个或多个公开的实现方式可以在所述示例装置中实现。

具体实施方式

描述使用虚拟向量寄存器文件的系统和方法。特别地,图形处理器包括逻辑单元、耦合到所述逻辑单元的虚拟向量寄存器文件、耦合到所述虚拟向量寄存器文件的向量寄存器后备存储,以及耦合到所述虚拟向量寄存器文件的虚拟向量寄存器文件控制器。所述虚拟向量寄存器文件包括深度N向量寄存器文件和深度M向量寄存器文件,其中N小于M。所述虚拟向量寄存器文件控制器至少取决于对某些向量寄存器的存取请求来执行所述深度N向量寄存器文件、所述深度M向量寄存器文件以及所述向量寄存器后备存储之间的回收和分配。

图1是图形处理器或GPU 100中的着色器(shader)计算部分的高阶框图。图形处理器100的着色器计算部分包括多个计算单元105,其中每个计算单元105包括序列器107和多个单指令多线程(SIMT)单元110。每个SIMT单元110能够包括多个VALU 115,其中每个VALU115能够连接到向量寄存器文件120。每个计算单元105连接到L1高速缓存130,所述L1高速缓存又连接到L2高速缓存140。L2高速缓存140能够连接到存储器150。举例来说,在下一代图形核心(GCN)架构中,每个计算单元105能够包括4个SIMT单元,每个SIMT单元能够包括4个VALU,并且每个VALU能够包括4个ALU。尽管本文中的描述与示例架构有关,但是在不背离权利要求的范围的情况下,能够实现每个SIMT不同等级的多线程、每个SIMT不同数目个操作数以及不同的硬件宽度。本文中的描述是说明性的。

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