[发明专利]基于路由信息的数据流指令映射方法及系统

说明书

本发明提供一种基于路由信息的数据流指令映射方法，包括：步骤M1，遍历数据流图的节点，对节点进行标号；步骤M2，依节点标号顺序以及PE阵列的PE状态表，对所述数据流图进行n层节点搜索，选取路由代价最小的方式对节点指令进行映射。本发明还提供基于路由信息的数据流指令映射系统。

技术领域

本发明涉及数据流计算机体系结构领域，具体涉及基于路由信息的数据流指令映射方法及系统。

背景技术

随着计算机体系结构的发展，领域专用的计算机体系结构成为主要发展趋势。在面向特定应用时，专用型结构根据应用特征对结构进行相应的优化，从而更好地发挥出硬件的计算性能。

数据流计算是领域专用计算结构的一个重要分支，数据流体系结构表现出了较好的性能和适用性。数据流架构通常都包括若干个计算节点，每个计算节点都是运算能力较强但是控制能力较弱、复杂度较小的核心。数据流程序首先被编译器翻译成数据流图；随后数据流图中的节点根据特定的映射规则被编译器映射至计算阵列不同的处理单元中。由于计算阵列中的物理资源是有限的，同一个处理单元中通常包含多个数据流节点。由硬件机制保障计算的中间结果在数据流节点之间传递。同时，一旦某一数据流节点计算所需的操作数全部到达，该节点就可以被调度执行。数据流程序执行的过程是：通过编译器的映射，把一次计算所需的指令映射分配到计算节点上，然后每个节点针对不同的数据组进行运算。

现有的映射方法未考虑片上路由信息对数据延迟产生的影响，从而限制了系统性能的提升。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，提供一种基于路由信息的数据流指令映射方法，包括：

步骤M1，遍历数据流图的节点，对节点进行标号；

步骤M2，依节点标号以及PE阵列的PE状态表，对所述数据流图进行n层节点搜索，选取路由代价最小的方式对节点指令进行映射，所述n为不小于1的整数。

优选的，所述步骤M1包括：

M1-1，将数据流图的根节点放入队列头部；

M1-2，取出队列头部节点进行标号，并将所述队列头部节点的子节点放入所述队列的队尾；

M1-3，重复执行步骤M1-2，直到将数据流图中的所有节点标号完毕。

优选的，所述步骤M1-2中，取出队列头部节点进行标号前，判断所述队列头部节点的父节点是否标号，将未标号的所述父节点进行标号。

优选的，所述步骤M2中，包括：

步骤M2-1，根据标号依次遍历数据流图中的节点，获取当前节点的n层深度的子节点的数量；

步骤M2-2，根据当前节点及其n层子节点映射到PE阵列的每种映射方式的路由代价，选取路由代价最低的映射方式作为映射结果；其中所述路由代价基于所述映射方式的最长PE传输链的长度。

本发明提供一种基于路由信息的数据流指令映射系统，包括预处理模块、建模模块、指令缓存模块、PE阵列，其中，

所述预处理模块用于对数据流图的节点进行标号；

所述建模模块用于根据所述数据流图的节点的标号以及PE状态表，基于路由代价确定指令的映射方式；

所述指令缓存模块用于缓存待映射的指令，以及将待映射的指令发送到所述预处理模块，并根据建模模块返回的映射结果将映射的数据流指令传输至PE阵列；

所述PE阵列用于接收并执行所述指令缓存模块映射的数据流指令。

优选的，所述PE状态表包括PE序号、下游PE个数、下游PE序号、PE负载信息。