[发明专利]一种可重构处理器和可重构处理器系统

说明书

本发明实施例公开了一种可重构处理器和可重构处理器系统，其中该可重构处理器包括：硬件消息管理模块、内存管理单元和算术逻辑运算单元，内存管理单元分别与硬件消息管理模块、算术逻辑运算单元连接；其中硬件消息管理模块用于读取和解析至少一个硬件消息，并对各硬件消息的优先级进行配置，将硬件消息通过内存管理单元存储至内存中；算术逻辑运算单元用于按照配置的优先级执行硬件消息。本发明实施例提供的可重构处理器，通过硬件消息管理模块可以读取和解析外部的多个硬件消息，并进行优先级的配置，进而按照优先级执行硬件消息，使得可重构处理器的处理性能得到提高，并且降低了功耗。

技术领域

本发明实施例涉及嵌入式可重构技术领域，尤其涉及一种可重构处理器和可重构处理器系统。

背景技术

信息处理设备中包含了大量的专门计算单元，这些计算单元用于完成各种不同的算法处理任务。这些计算单元根据是否可以通过软件灵活改变功能，大致可以分为基于通用处理架构的信号处理器以及为特定算法定制的供专门应用的集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit，ASIC)。随着通用处理器架构研究的深入、能耗效率的提高，以及算法演进需求和复杂度增加，基于通用处理架构的信号处理器越来越受到人们的重视。

基于通用处理架构的信号处理器按照技术路线又大致分为基于传统中央处理器(Central Processing Unit，CPU)方案、基于传统图形处理器(Graphics ProcessingUnit，GPU)方案、基于传统数字信号处理器(Digital signal processor，DSP)方案、基于可重构计算方案和基于领域定制处理器方案等。虽然这些方案各有其自己的优势和应用场景，但对于嵌入式终端来说，在做通信信号处理、图像语音信号处理以及人工智能(Artificial Intelligence，AI)推理时，基于传统CPU的方案、基于传统GPU的方案以及基于传统DSP的方案，它们的主要PPA(Performance Power Area)指标相比ASIC都有很大的差距。但是采用ASIC方案又有着不能灵活修改演进算法的缺陷。

而基于可重构计算方案以及基于领域定制处理器方案，是当前嵌入式终端中研究较多的方案，上述方案的灵活性与PPA指标相比ASIC，达到了很好的平衡。基于领域定制处理器方案，其为每一类的应用定制一个专门的处理器，每一个定制处理器在硬件支持的数据类型、特色指令、流水长度以及包含最小的指令集集合都是不一样，但是这也使得多个定制处理器之间不能相互替代，造成设计“零碎”化、计算能力不易扩展的新问题。基于可重构计算方案则是采用统一的硬件架构和配置指令，数据流驱动和指令流驱动相结合的方式，既能够获取很好的PPA性能，又能够保持足够的灵活性，但是现有技术中的基于可重构计算方案在功耗和处理性能上还不能满足需求。

发明内容

本发明实施例提供一种可重构处理器和可重构处理器系统，可以解决现有技术中处理性能较低和能耗比较高的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种可重构处理器，包括：硬件消息管理模块、内存管理单元和算术逻辑运算单元，所述内存管理单元分别与所述硬件消息管理模块、所述算术逻辑运算单元连接；

其中硬件消息管理模块用于读取和解析至少一个硬件消息，并对各所述硬件消息的优先级进行配置，将所述硬件消息通过所述内存管理单元存储至内存中；

所述算术逻辑运算单元用于按照配置的优先级执行所述硬件消息。

进一步的，所述硬件消息管理模块具体用于通过设定通道读取所述硬件消息，所述硬件消息包括配置流信息和数据空间信息。

进一步的，所述算术逻辑运算单元用于通过重构生成计算模式，所述计算模式的数量为至少一个。

进一步的，所述算术逻辑运算单元包括乘法器、加法器和比较器中的至少一个基本运算单元。