【技术实现步骤摘要】
一种基于指令扩展的流水线紧耦合加速器接口结构
本专利技术属于集成电路设计与处理器设计
，具体涉及一种基于指令扩展的流水线紧耦合加速器接口结构。
技术介绍
目前，以处理器为代表的超大规模集成电路一直都是微电子领域复杂度与技术难度最高的一个方向，其在体系结构的探索创新一直没有止步。传统的微处理器设计基于标准ISA(InstructionSetArchitecture)，完成时序均衡的流水线设计，其中执行级实现了ISA规定的逻辑、算术等指令功能。一般的，ISA的正交性能够保证基于基本操作可以构建更高等级的函数运算，但是，这种基本指令带来通用性的同时也带来了无法提升在特定应用下的性能问题，因此，专用加速器在当前微处理器设计中大行其道。当前，专用加速器的主要形式有：(1)采用异构多核体系，主控处理器负责全局程序调度与控制，而协处理器则专门负责图像、视频、编解码等密集运算应用，这种体系的优势在于可以针对特殊应用快速完成异构体系设计，缩短研制周期与设计风险，但是缺点在于不同处理器核可能采用不同指令集，软件开发难度较大...
【技术保护点】
1.一种基于指令扩展的流水线紧耦合加速器接口结构，其特征在于，包括相关检测模块和加速引擎，相关检测模块设置在译码级，用于检测加速指令对于寄存器文件RF访问的数据相关；当加速指令进入译码级后，启动相关检测模块，输入寄存器文件RF访问请求，当判断有相关产生，产生阻塞应答信号；加速引擎设置在运算执行级，由译码级通过级间寄存器reg3发出的加速器访问请求信号激活加速引擎部件，此时运算执行部件处于旁路状态，运算执行部件与加速器的访问应答进入多路选择器MUX1，多路选择器MUX1在加速指令标识信号作用下选择结果发往级间寄存器reg4。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于指令扩展的流水线紧耦合加速器接口结构，其特征在于，包括相关检测模块和加速引擎，相关检测模块设置在译码级，用于检测加速指令对于寄存器文件RF访问的数据相关；当加速指令进入译码级后，启动相关检测模块，输入寄存器文件RF访问请求，当判断有相关产生，产生阻塞应答信号；加速引擎设置在运算执行级，由译码级通过级间寄存器reg3发出的加速器访问请求信号激活加速引擎部件，此时运算执行部件处于旁路状态，运算执行部件与加速器的访问应答进入多路选择器MUX1，多路选择器MUX1在加速指令标识信号作用下选择结果发往级间寄存器reg4。
2.根据权利要求1所述的基于指令扩展的流水线紧耦合加速器接口结构，其特征在于，当一条加速指令进入到指令译码级进行译码，通过fmt域识别出当前是一条加速指令即生成加速指令标识信号传递到运算执行级。
3.根据权利要求1或2所述的基于指令扩展的流水线紧耦合加速器接口结构，其特征在于，相关检测模块具体为：
当寄存器文件RF访问请求输入后，确定在译码级需要访问的源和目的寄存器号DC_reg，利用三个比较器并行的与后续流水级对应的源、目的寄存器号EX_reg、MEM_reg、WB_reg进行比较。
4.根据权利要求3所述的基于指令扩展的流水线紧耦合加速器接口结构，其特征在于，通过比较器3判断译码级寄存器号DC_reg与写回级寄存器号WB_reg是否一致，如果相同则通过多路选择器MUX3旁路输出写回级数据WB_data，否则由下一级MUX2输出；
继续通过比较器2判断DC_reg与存储器寄存器号MEM_reg是否一致，如果相同则通过多路选择器MUX2旁路输出存储级数据MEM_data，否则由下一级MUX1输出；
继续通过比较器1判断DC_reg与执行级寄存器号EX_reg是否一致，如果相同则通过多路选择器MUX1旁路输出执行级数据EX_data，否则将正常访问寄存器文件RF...
【专利技术属性】
技术研发人员：娄冕，张海金，杨博，肖建青，黄九余，刘思源，苏若皓，罗敏涛，张嘉骏，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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