[发明专利]具有多线程自调度处理器的系统中的非缓存加载和存储

说明书

本发明揭示用于自调度处理器的代表性设备、方法和系统实施例，所述自调度处理器还提供额外功能性。代表性实施例包含自调度处理器，其包括：处理器核心，其用于执行接收到的指令；以及核心控制电路，其用于响应于接收到的工作描述符数据包而自动调度指令以供所述处理器核心执行。在另一实施例中，所述核心控制电路还用于调度纤程创建指令以供所述处理器核心执行，在线程控制存储器中保留预定量的存储器空间以存储返回变量参数，并且生成到另一处理器或混合线程组构电路的一或多个工作描述符数据包以用于执行对应的多个执行线程。本发明还揭示事件处理、数据路径管理、系统调用、存储器请求和其它新指令。

相关申请案的交叉引用

本申请案主张发明人Tony M.Brewer在2019年4月30日提交的标题“具有多线程自调度处理器的系统中的非缓存加载和存储(Non-Cached Loads and Stores in a SystemHaving a Multi-Threaded,Self-Scheduling Processor)”的美国专利申请案第16/399,727号的权益和优先权，所述美国专利申请案是发明人Tony M.Brewer在2018年5月7日提交的标题“具有多线程自调度处理器器的系统中的非缓存加载和存储(Non-Cached Loadsand Stores in a System Having a Multi-Threaded,Self-Scheduling Processor)”的美国临时专利申请案第62/667,749号的非临时申请且主张其权益和优先权，所述专利申请案共同受让于此且全部特此以全文引用的方式并入本文中就如同其全部内容在本文中阐述一般具有相同的完整效力和效果(在下文被称为“相关申请案”)。

技术领域

本发明大体涉及可配置计算电路系统，且更具体地说，涉及包含自调度处理器的异构计算系统，其为一种具有嵌入式互连网络、动态重新配置和对能耗或功耗的动态控制的可配置计算电路系统。

背景技术

大多现有计算系统在计算处理能力上在计算速度、能量(或功率)消费以及相关联热消散方面受到显著限制。举例来说，由于对先进计算技术的需求不断增长，例如以便适应人工智能和其它重要计算应用程序，现有的计算解决方案已变得越来越不足。

因此，当前需要一种能够使用稀疏数据集提供高性能的计算架构，其涉及有限的数据重复使用或没有数据重复使用，这通常会导致较差的缓存命中率。这类计算架构应容忍对存储器的时延，并允许每时钟执行指令数持续为高。

当前还需要能够为计算密集型内核提供高性能节能解决方案的计算架构，例如，以便计算用于传感、通信和分析应用程序的快速傅立叶变换(FFT)和有限脉冲响应(FIR)滤波器，例如合成孔径雷达、5G基站和图形分析应用程序，如使用光谱技术的图形聚类、机器学习、5G联网算法和大型模具代码，但不限于此。

当前还需要能够进行大量并行处理并且进一步与可配置计算架构交互并且控制可配置计算架构以进行这些各种应用程序中的任一者的处理器架构。

发明内容

如下文更详细地论述，代表性设备、系统和方法提供能够为计算密集型核提供高性能和节能解决方案的计算架构，例如，以便计算用于传感、通信和分析应用的快速傅立叶变换(FFT)和有限脉冲响应(FIR)滤波器，例如合成孔径雷达、5G基站和图形分析应用程序，例如使用光谱技术的图形聚类、机器学习、5G联网算法和大型模具代码，但不限于此。

如上文所提及，稀疏数据集通常会导致较差的缓存命中率。代表性设备、系统和方法提供一种能够允许一些线程等待来自存储器的响应而其它线程继续执行指令的计算架构。此样式的计算容忍对存储器的时延，并允许每时钟执行指令持续为高。

还如下文更详细地论述，代表性设备、系统和方法提供一种处理器架构，其能够进行自调度、大量并行处理并且进一步与可配置计算架构交互并且控制可配置计算架构以进行这些各种应用程序中的任一者的处理器架构。