[发明专利]一种带有超节点以及超节点控制器的众核处理器的应用方法

权利要求书

1.一种带有超节点以及超节点控制器的众核处理器的应用方法，其特征在于，所述众核处理器包括片上网络和至少一个与片上网络相连的超节点，所述超节点包括超节点控制器和多个内核，所述超节点控制器分别与片上网络以及各个内核相连，所述多个内核通过超节点控制器实现与片上网络之间的数据交互，所述超节点控制器中设有FIFO以及数据仲裁器；所述超节点控制器通过AXI总线与片上网络相连，所述超节点控制器通过AXI总线与各个内核相连；所述超节点控制器中的FIFO为读写同步FIFO，所述读写同步FIFO的组成包括地址控制部分和存储数据的RAM部分；所述片上网络中的数据传输通道包括读地址通道、读数据通道、写地址通道、写数据通道和写响应通道共五条数据传输通道，所述超节点控制器中的数据传输通道包括读地址通道、读数据通道、写通道和写响应通道四条数据传输通道，所述超节点控制器中的写通道同时与片上网络的写地址通道、写数据通道两者对接、其它的三条数据传输通道与片上网络的同名数据传输通道一一对接；所述应用方法包括所述超节点控制器通过写通道执行数据交互的下述步骤：接收作为主机的内核向片上网络发送的写请求，写请求包括写地址和写数据；将写请求打包、存储、与读数据通道转发过来的数据一起进行仲裁、分发后发送到作为从机的片上网络；包括所述超节点控制器通过读数据通道执行数据交互的下述步骤：接收作为主机的片上网络向内核发送的读返回数据，根据读返回数据的控制信息选择处理方式，处理方式为转发或单播、广播两者中的一种，若处理方式为转发，则将读返回数据打包存储并将其输出给写通道进行仲裁，退出；否则，确定处理方式具体为单播还是广播，将读返回数据通过单播或广播、分发后发送到作为从机的内核；包括所述超节点控制器通过写响应通道执行数据交互的下述步骤：收到作为主机的片上网络发送写响应，将片上网络发送的写响应数据打包存储，然后向指定的内核进行单播操作、分发后发送到作为从机的内核；包括所述超节点控制器通过读地址通道执行数据交互的下述步骤：接收作为主机的内核向片上网络发送的读请求，将读请求打包、存储、仲裁、分发后发送到作为从机的片上网络。

2.根据权利要求1所述的带有超节点以及超节点控制器的众核处理器的应用方法，其特征在于，所述单播的步骤包括：首先根据转换表将单播操作转换为对一个内核的广播操作，所述转换表中记录了内核的ID、内核选择矢量、内核编号之间的映射关系；然后将待单播的数据按照内核数量复制多份，并根据内核选择矢量判定需要广播的目标内核，判断目标内核是否满足广播同步接收条件，若满足同步接收条件则进行广播操作，否则暂停广播操作并延后重试，直至完成广播操作；所述广播的步骤包括：后将待广播的数据按照内核数量复制多份，并根据内核选择矢量判定需要广播的目标内核，判断目标内核是否满足广播同步接收条件，若满足同步接收条件则进行广播操作，否则暂停广播操作并延后重试，直至完成广播操作。

3.根据权利要求2所述的带有超节点以及超节点控制器的众核处理器的应用方法，其特征在于，所述读写同步FIFO中存储数据的RAM部分包括一个或多个堆栈，且所述堆栈的写方法包括：当一个堆栈为空时，读数据指针和写数据指针都指向堆栈中的第一个存储单元；当写入一个数据时，写数据指针将指向下一个存储单元；经过连续n-1个存储单元的写数据操作后，写指针将指向最后一个数据单元，经过连续n个存储单元的写数据操作后，写指针将回到首单元并且显示堆栈状态为满；当读出一个数据时，读数据指针将指向下一个存储单元，经过连续n-1个存储单元的读数据操作后，读指针将指向最后一个数据单元，经过连续n个存储单元的读数据操作后，此时读指针回到首单元，堆栈状态显示为空，其中n为堆栈中的存储单元数量。

4.根据权利要求3所述的带有超节点以及超节点控制器的众核处理器的应用方法，其特征在于，所述数据仲裁器基于采用轮转的优先级来调整不同内核对应的输出通道的优先级，且针对任意当前优先级来进行数据仲裁的步骤包括：首先判断当前优先级对应的内核的输出通道的数据是否有效，如果数据有效，则直接输出当前优先级对应的内核的输出通道的数据；否则，按照指定的顺序判断其余内核的输出通道的数据是否有效，并选择输出第一个有效的数据。