[发明专利]存储器加载和算术加载单元（ALU）融合

权利要求书

1.一种加载单元，包括：

加载电路，被配置为从存储器加载至少一个数据；

对齐电路，被配置为对齐所述数据以生成对齐数据；

数学运算执行电路，被配置为生成预定数学运算的结果，其中所述数据作为操作数；并且

其中，所述加载单元被配置为，如果活动指令与所述预定数学运算相关联，则旁路所述对齐电路并将所述数据直接输入到所述数学运算执行电路。

2.根据权利要求1所述的加载单元，其中所述数学运算执行电路包括多个相同的组合逻辑电路，

其中所述多个相同的组合逻辑电路中的每一个被配置为对所述数据的相应版本进行相同的数学运算，其中所述数据的各相应版本中的每一个包括所述数据的多个对齐中的一个。

3.根据权利要求2所述的加载单元，其中所述数学运算执行电路包括：对齐选择器，被配置为至少基于所述数据的相应版本的对齐，选择所述多个相同的组合逻辑电路的哪一个输出与所述结果相关联。

4.根据权利要求1所述的加载单元，其中所述数学运算执行电路被配置为：

在所述数据的多个对齐变体之间进行选择；

将选定的所述数据的对齐变体输入到组合逻辑电路；以及

所述组合逻辑电路被配置为通过至少对选定的所述数据的对齐变体进行数学运算来生成所述结果。

5.根据权利要求1所述的加载单元，其中，所述对齐电路和所述数学运算执行电路并行布置。

6.根据权利要求1所述的加载单元，其中，所述预定数学运算包括加法。

7.根据权利要求1所述的加载单元，其中，所述数学运算执行电路被配置为相比于如下操作以更少的延迟来生成所述结果：生成所述对齐数据、将所述对齐数据传递给也执行所述预定数学运算的执行单元以及由所述执行单元生成所述结果的所述执行单元的版本。

8.根据权利要求1所述的加载单元，其中如果所述活动指令指示要进行加载操作和所述预定数学运算两者，则所述活动指令使所述加载单元旁路所述对齐电路。

9.根据权利要求1所述的加载单元，其中所述加载单元被配置为，如果流水线管理电路指示所述活动指令与所述预定数学运算相关联，则旁路所述对齐电路。

10.一种系统，包括：

数学执行单元，包括组合逻辑电路，并被配置为基于指令和至少一个数据来进行多个数学运算；以及

组合式加载-存储/数学单元，被配置为：

从存储器加载数据；并且

基于活动指令，生成所述数据的多个对齐，并基于所述数据的多个对齐中的至少一个进行所述多个数学运算中的预定的一个数学运算，

其中，所述系统被配置为，如果所述活动指令至少与所述多个数学运算中的所述预定的一个数学运算相关联，则分配所述指令由所述组合式加载-存储/数学单元而不是由所述数学执行单元来执行。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述组合式加载-存储/数学单元包括多个相同的组合逻辑电路，

其中所述多个相同的组合逻辑电路中的每一个被配置为对所述数据的相应版本进行相同的数学运算，其中所述数据的各相应版本中的每一个包括所述数据的多个对齐中的一个。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述组合式加载-存储/数学单元包括：对齐选择器，被配置为至少基于所述数据的相应版本的对齐，选择所述多个相同的组合逻辑电路的哪一个输出与结果相关联。

13.根据权利要求10所述的系统，其中，所述组合式加载-存储/数学单元被配置为：

在所述数据的多个对齐变体之间进行选择；并且

将选定的所述数据的对齐变体输入到组合逻辑电路；以及

所述组合逻辑电路被配置为通过至少对选定的所述数据的对齐变体进行数学运算来生成结果。