[发明专利]一种低功耗流水线的实现方法

摘要

本发明公开一种低功耗流水线的实现方法，属于芯片流水线设计领域；具体步骤为①建立新型流水线，流水线内设寄存器数据指针，流水线外设寄存器堆栈；②每级流水线内构建流水线主控单元；③寄存器堆栈设数据指针管理单元，数据进入到流水线中，占用一组寄存器，最后一级流水线输出后，对应在寄存器堆栈相应寄存器数据指针中的数据失效，提供给新进入流水线的数据使用；每级流水线只更新本级流水线修改的数据到寄存器堆栈中；每级流水线主控单元根据本级处理决定输出到下级流水线主控单元的数据，将其寄存器数据指针送至寄存器堆栈和下一级主控单元；本发明降低寄存器的反转率，对于动态功耗的降低有显著的帮助。

主权项

一种低功耗流水线的实现方法，其特征是具体步骤如下：①建立新型流水线，从流水线输入端建立流水线第1级直至流水线第n级的流水线输出端，逐级流水线电路相连，且跨级流水线电路也互相连通，每级流水线内设寄存器数据指针，流水线外设寄存器堆栈，寄存器堆栈按照流水线级数内的寄存器数据指针进行分组，根据流水线级数多少，对应设有多少组寄存器在寄存器堆栈中；②每级流水线内构建流水线主控单元，使用流水线主控单元读取本级流水线需要处理的数据，以及将本级寄存器修改的数据内容输出到寄存器堆栈，并给出寄存器堆栈需要写入的寄存器数据指针，以及给出下一级流水线主控单元和寄存器堆栈需要读出的寄存器数据指针；③寄存器堆栈设数据指针管理单元，将每个寄存器组的数据与每级流水线的数据以及读写指针进行动态桥接管理，每一组数据进入到流水线中，需要在寄存器堆栈中占用一组寄存器，最后一级流水线输出后，对应在寄存器堆栈相应寄存器数据指针中的数据失效，此指针与对应的寄存器组提供给新进入流水线的数据使用；每一级流水线只更新本级流水线修改的数据到寄存器堆栈中；每一级流水线主控单元根据本级处理决定输出到下级流水线主控单元的数据，将其寄存器数据指针同时送至寄存器堆栈和下一级主控单元。