[发明专利]加速压缩方法以及加速压缩装置

说明书

本发明公开一种加速压缩方法以及加速压缩装置。加速压缩装置包括预取缓冲器(look‑ahead buffer)、字串匹配处理流水线以及控制电路。从数据缓冲器(data buffer)提取的待压缩字串被存储至预取缓冲器。在每个发布周期从所述预取缓冲器并行发布P个实例。当在第一发布周期发布的这些P个实例所对应的P个子字串互为相同时，控制电路将这些P个实例中的第一实例与第二实例的每一个发送至字串匹配处理流水线进行匹配操作，而不发送这些P个实例中的其余实例至字串匹配处理流水线。在第一发布周期后的连续发布周期中，控制电路不发送所述P个实例的每一个至字串匹配处理流水线，直到所述P个实例所对应的所述P个子字串互不完全相同。

技术领域

本发明涉及一种加速装置，且特别涉及一种对压缩操作进行硬件加速的加速压缩方法以及加速压缩装置。

背景技术

压缩加速器(compression accelerator)是专门协助执行压缩/解压缩的硬件。压缩加速器一般会采用基于字典的压缩算法(例如LZ77、LZSS、LZ78、LZW等算法)。在字典(即滑动窗，sliding window)中的位置信息(包含匹配长度与匹配偏移量)被用来替代原始数据(raw data)，从而实现数据压缩。对于压缩加速器来说，最复杂的部分在于进行最长首码字串匹配(longest-prefix string matching)，而最长首码字串匹配方法通常可归类为：基于内容可定址存储器(CAM-based，Content Addressable Memory-based)以及基于散列(hash-based)二种。

以基于散列的字串匹配器为例，其通常利用散列电路将待压缩字串的多个字符(散列键，Hask Key)转换为散列值(Hash Value)。散列电路依据散列值对散列表(hashtable)进行查表与比较。散列键对应的散列值出现在散列表中，表明字典(滑动窗)的内容具有这个字符(散列键)，因此压缩加速器可以获得这个字符在字典(滑动窗)中的位置(匹配偏移量)，接着进行最长匹配(Longest Match，LM)比较。所谓最长匹配比较，是从所述匹配偏移量开始，在字典(滑动窗)中寻找最长能匹配的长度。最后，压缩加速器可以输出匹配对(match pair，即匹配长度与匹配偏移量)来替代原始数据(raw data)，从而实现数据压缩。

无论如何，若是待压缩字串的内容出现了大量连续重复字符，很显然地，这些连续重复字符(相同的Hask Key)必然对应相同的散列值。相同的散列值都进入同一个散列库(Hash Bank)，导致原本可以并行方式处理多个散列键的硬件压缩加速器，只能以串行方式处理，进而导致数据吞吐能力(throughput)降低，甚至可能会降低至软件压缩的水平。

发明内容

本发明提供一种加速压缩方法以及加速压缩装置，以改善相同内容的多个子字串被发送至散列匹配器导致散列冲突的情形，提高硬件压缩加速器的压缩效率。

本发明的实施例提供一种加速压缩方法，用以实施于加速压缩装置中。加速压缩装置包括预取缓冲器及字串匹配处理流水线。所述加速压缩方法包括：从数据缓冲器提取待压缩字串并存储至所述预取缓冲器，其中所述待压缩字串包括Q个字符；以及在每个发布周期从所述预取缓冲器并行发布P个实例，其中，所述P个实例的每一个依序对应于以所述待压缩字串中的连续P个字符的每一个字符作为起始字符的一个子字串。其中，Q和P为大于1的正整数，且Q大于P。当在第一发布周期发布的所述P个实例所对应的P个子字串互为相同时，将其所述P个实例中的第一实例与第二实例的每一个发送至字串匹配处理流水线进行匹配操作，而不发送其所述P个实例中的其余实例至所述字串匹配处理流水线。在所述第一发布周期后的连续发布周期中，不发送其所述P个实例的每一个至所述字串匹配处理流水线，直到所述P个实例所对应的所述P个子字串互不完全相同。