[发明专利]一种面向多个粗粒度动态可重构阵列的数据缓存更新系统

摘要

本申请提供了一种面向多个粗粒度动态可重构阵列的数据缓存更新系统，基于传统的多阵列可重构系统，增加了一个片上更新仲裁模块。该模块与片上数据缓存模块耦合，包括四个分别与片上初始操作数寄存器、片上初始常数寄存器、阵列中间数据存储器和输出寄存器紧耦合的自衰减更新仲裁控制器，用于对片上初始数据、阵列计算中间数据以及输出数据的生命值进行判决，一旦有数据生命终止，就向相应的缓存单元发出数据更新请求。本发明基于对片上数据生命周期进行统一管理，提供了一种片上缓存单元动态复用的实现方法，提高了大规模可重构阵列的存储利用率（其中每个数据的生命周期由软件运行得到，存放在外存中）。

主权项

1.一种面向多个粗粒度动态可重构阵列的数据缓存更新系统，其特征在于：基于多阵列可重构系统，增加了一个片上更新仲裁模块；所述多阵列可重构系统，其结构包括：片内外数据传输控制器，用于仲裁数据从外部存储器写入可重构单元共享存储器和数据从可重构单元共享存储器写出外部存储器；可重构单元共享存储器，用于存储可重构阵列运算需要的数据以及可重构阵列的计算结果；可重构计算阵列，用于进行算术逻辑运算；片上缓存模块，用于缓存可重构阵列运算需要的数据，以及可重构阵列计算的中间结果；所述片上缓存模块，其结构包括：片上初始操作数寄存器，用于存储预取的可重构阵列运算初始操作数；片上初始常数寄存器，用于存储预取的可重构阵列运算中所需常数；阵列中间数据存储器，用于存放可重构阵列计算的中间结果；输出寄存器，用于存放可重构阵列的最终输出结果；所述片上更新仲裁模块，与所述多阵列可重构系统中的片上数据缓存模块耦合，用于对片上数据生命周期进行管理，仲裁缓存更新；其结构包括四个分别与片上初始操作数寄存器、片上初始常数寄存器、阵列中间数据存储器和输出寄存器紧耦合的自衰减更新仲裁控制器，用于对片上初始数据、阵列计算中间数据以及输出数据的生命值进行判决，一旦有数据生命终止，就向相应的缓存单元发出数据更新请求；所述片上更新仲裁模块中，四个自衰减更新仲裁控制器分别与片上缓存模块中的片上初始操作数寄存器、片上初始常数寄存器、阵列中间数据存储器和输出寄存器紧耦合，通过与片上缓存单元的数据交互，对片上数据的生命周期进行管理，仲裁缓存更新；所述自衰减更新仲裁控制器，其结构包括：操作数生命解析单元、逻辑控制单元、数据生命周期查找表、仲裁器、数据生命周期自衰减控制单元、更新请求发送单元；所述操作数生命解析单元，用于解析输入数据的生命周期；所述逻辑控制单元，用于仲裁输入输出请求；所述数据生命周期查找表，用于存放寄存器数据生命周期；所述仲裁器，用于仲裁输入数据生命是否为零；所述数据生命周期自衰减控制单元，用于完成数据生命周期查找表的自动更新；所述更新请求发送单元，用于输出对存储单元数据进行更新的请求。