设计用户可定制的处理器的方法以及装置制造方法及图纸

用于在流水线化的中央处理器（ＣＰＵ）或用户可定制的微处理器上执行指令的改进的方法及装置。在本发明专利技术第一方面，公布了一种在一个阶段已被阻塞或中断情况下控制流水线运行的改进方法。在一个实施例中，公布了一种流水线分段法（“撕裂”），其中该流水线在后面、未阻塞各阶段仍被允许继续下去而不顾稍前阶段的阻塞。类似地，还公布了一种方法，其中允许出现于流水线中稍前阶段的指令被再装配（“抓起”）到稍后的阻塞阶段。还公布了一种设计包括了上述分段法及再装配方法的用户可定制的处理器的方法，以及一种能够实现所述设计方法的装置。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路设计领域，特别涉及使用一种硬件描述语言(HDL)、以在流水线化的中央处理器(CPU)或用户可定制的微处理器中执行指令。
技术介绍
RISC(或称精简指令集计算机)处理器在计算技术中广为人知。RISC处理器通常具有利用大幅精简的——相比于非RISC(通常称为“CISC”)处理器而言——指令集的基本特征。一般地，RISC处理器机器指令并非全部微编码化，而是可直接执行、无需解码，从而在运行速度上提供了明显的高效率。而且这一“流线型的”指令处理能力在处理器的设计中又允许进一步的简化(与非RISC装置相比)，从而提供了更小的硅片以及更低的制造成本。RISC处理器通常还具有这样的特征(i)装入/储存存储器体系结构(亦即仅装入和储存指令具有对存储器的入口，其它指令则经由处理器内的内部寄存器而进行操作)；(ii)处理器和编译程序结合；(iii)流水线作业。流水线作业是一种通过将处理器中的操作顺序分成分立部分——一旦有可能这些分立部分即被高效地同时执行——以提高处理器性能的技术。在典型的流水线化的处理器中，相应于处理器算术运算(如ADD，MULTIPLY，DIVIDE等等)的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设计用户可定制的数字处理器的方法，所述处理器具有指令集和流水线，该流水线包括至少三个阶段，所述方法包括：接收关于所述处理器的设计配置的用户输入，至少一部分所述输入与一个扩展指令有关；识别在生成所述设计时使用的至少一个技术 描述；和基于至少部分所述用户输入和所述至少一个识别的描述，生成所述处理器的至少一个定制的描述语言模型，所述模型具有所述扩展指令作为所述指令集的一部分；其中所述流水线被配置以：（ｉ）检测在所述流水线的所述至少三个阶段中 的第一阶段阻塞的第一指令；（ｉｉ）检测第二指令何时出现于所述流水线的所述至少三个...

【技术特征摘要】
US 1999-5-13 60/134253;US 1999-10-14 09/418663;US 1.一种设计用户可定制的数字处理器的方法，所述处理器具有指令集和流水线，该流水线包括至少三个阶段，所述方法包括接收关于所述处理器的设计配置的用户输入，至少一部分所述输入与一个扩展指令有关；识别在生成所述设计时使用的至少一个技术描述；和基于至少部分所述用户输入和所述至少一个识别的描述，生成所述处理器的至少一个定制的描述语言模型，所述模型具有所述扩展指令作为所述指令集的一部分；其中所述流水线被配置以(i)检测在所述流水线的所述至少三个阶段中的第一阶段阻塞的第一指令；(ii)检测第二指令何时出现于所述流水线的所述至少三个阶段中的第二阶段，所述第二阶段是所述第一阶段的下游；和(iii)在所述第一阶段被阻塞之后执行所述第二指令。2.如权利要求1的方法，其中所述扩展指令包括所述第一和第二指令中的一个。3.如权利要求1的方法，其中所述至少三个阶段包括至少取指令、解码、执行和写回阶段，所述至少三个阶段中的所述第一阶段包括所述指令解码阶段，且所述第二阶段包括所述执行阶段。4.如权利要求1的方法，进一步包括基于至少部分所述用户输入和所述至少一个识别的技术描述，生成至少一个定制的功能块。5.如权利要求1的方法，其中接收用户输入的动作包括接收用户选择的一个或多个所需的处理器配置参数，所述参数是从由(i)整体设备配置和(ii)高速缓存配置组成的组中选择的。6.如权利要求1的方法，其中所述至少一个技术描述包括一个或多个技术库文件。7.一种适合设计用户可定制的数字处理器的装置，所述处理器具有指令集和流水线，该流水线包括至少三个流水线阶段，所述装置包括适合运行计算机程序的计算机系统；和至少一个计算机程序，其被配置以接收关于所述处理器的设计配置的用户输入，至少一部分所述输入与一个扩展指令有关；识别在生成所述设计时使用的至少一个技术描述；和基于至少部分所述用户输入和所述至少一个识别的描述，生成所述处理器的至少一个定制的描述语言模型，所述模型具有所述扩展指令作为所述指令集的一部分；其中从所述模型生成的所述处理器被配...

【专利技术属性】
技术研发人员：JRH黑克威尔，J桑德斯，
申请(专利权)人：ARC国际美国控股公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]