[发明专利]一种支持多模式的媒体增强流水线乘法单元设计方法

摘要

本发明公开了一种支持多模式的媒体增强流水线乘法单元设计方法。本发明除了实现普通乘法和乘累加运算外，针对媒体应用的数据并行性提出了单指令多数据(SIMD)模式，针对非数据并行提出了多指令多数据(MIMD)模式，以及针对高精度的数据操作提出了高精度运算模式。四种乘法运算模式为媒体应用领域中数字信号处理的复杂算法提供了灵活的支持。四种模式指令动态切换，有效减少算法切换时间。该乘法单元对于各种类型的乘法分别采用流水设计方法，提高了各种乘法运算的速度，极大的提升了运算吞吐率。本发明提出的乘法单元应用于嵌入式处理器中，提升了嵌入式处理器的数字信号处理能力，扩展了应用领域。

主权项

1.一种支持多模式的媒体增强流水线乘法单元设计方法，其特征如下：1)根据汇编指令的不同类型动态选择普通单指令单数据乘法、单指令多数据乘法、多指令多数据乘法或高精度乘法；2)上述四种乘法采用流水线设计；3)将上述四种乘法运算分别分离为操作数准备和数据运算两个阶段，各个阶段单独处理；4)多模式媒体增强流水线乘法单元的每个数据通路均能进行乘法和乘累加操作；5)对于乘法单元的高精度乘法数据通路，通过增加流水线的深度，提高整体的性能；6)多模式媒体增强流水线乘法单元设置整数和小数两种运算模式；7)在乘累加运算中，对乘法运算后得到的中间结果进行了保护位的扩展，扩大加法运算的区间；8)设置指令退休缓冲区，支持乘法和乘累加指令快速退休；9)高位寄存器和低位寄存器物理上相互独立，逻辑上相连。