处理器控制的可编程逻辑器件修改制造技术

本公开的系统或方法可以提供一种计算系统，该计算系统包括处理器和可编程逻辑结构的一个或多个可配置电路中的一个或多个所实现的设计。计算系统还包括耦合到可编程逻辑结构的存储器。计算系统进一步包括内联地位于一个或多个可配置电路和存储器之间的加速器。加速器是使用低级编程语言来定义的。处理器被耦合到加速器，并且被配置为通过将高级编程语言转换为低级编程语言来实现对加速器的定义的修改，以改变加速器操作的方式。以改变加速器操作的方式。以改变加速器操作的方式。

【技术实现步骤摘要】
处理器控制的可编程逻辑器件修改

技术介绍

[0001]本公开总体上涉及集成电路，例如处理器和/或可编程逻辑器件(例如，现场可编程门阵列(FPGA))。更具体地，本公开涉及包含集成处理器和FPGA的电子设备。
[0002]本部分旨在向读者介绍可以与本公开的各个方面相关的本领域的各个方面，下面将描述和/或要求保护这些内容。该讨论被认为有助于向读者提供背景信息，以促进对本公开的各个方面的更好的理解。因此，可以理解的是，这些声明应从这种角度来解读，而不是作为对现有技术的承认。
[0003]现代电子产品(例如，计算机、便携式设备、网络路由器、数据中心、互联网连接的装置等)往往包括至少一个集成电路设备。集成电路设备可以呈现多种形式，包括处理器(例如，中央处理单元(CPU))、存储器设备和可编程设备(例如，FPGA)，仅举几个示例。特别地，可编程器件可以包括逻辑的可编程结构，其可以在制造之后被编程(例如，被配置)和被重新编程(例如，被重新配置)，以基于电路设计提供各种各样的功能。
[0004]可编程逻辑器件是可以被编程以执行各种各样的操作的一类集成电路。可编程逻辑器件可以包括被编程的可编程逻辑元件，这些可编程逻辑元件可以被编程以执行自定义操作或实现电路设计。为了将自定义操作和/或电路设计编程到可编程逻辑器件中，电路设计可以被编译为位流并且被编程到可编程逻辑器件中的配置存储器中。使用位流编程的值定义可编程逻辑器件的可编程逻辑元件的操作。在可编程逻辑器件中编程的特定功能可以是同步的。
[0005]在一些实施例中，可编程逻辑器件和处理器可以被集成在单个封装或设备中，其中一些操作可以由可编程逻辑器件和处理器协同地执行。例如，封装可以包括片上系统(SoC)，该片上系统包括处理器和可编程逻辑器件。然而，对可编程逻辑器件进行编程利用了包括要在可编程逻辑器件上实现的指令的低级编程语言。
附图说明
[0006]在阅读了以下详细的描述并参考了附图时，可以更好地理解本公开的各个方面，在附图中：
[0007]图1是根据本公开的实施例的计算系统；
[0008]图2是根据本公开的实施例的可编程逻辑器件；
[0009]图3是根据本公开的实施例的数据处理系统；
[0010]图4是根据本公开的实施例的经加速的数据处理系统的功能框图；
[0011]图5是根据本公开的实施例的处理器的处理流程图；以及
[0012]图6是根据本公开的相应的实施例的数据处理系统。
具体实施方式
[0013]下面将描述一个或多个具体实施例。为了提供对这些实施例的简要描述，在说明书中并未描述实际的实施方式的所有特征。应当理解，在任何这种实际的实施方式的开发
中，如在任何工程或设计项目中，都必须做出许多特定于实施方式的决策，以实现开发人员的具体目标，例如遵守系统相关的和业务相关的约束条件，这些约束条件可以因实施方式而异。此外，应当理解，这种开发工作可能是复杂且耗时的，但是对于受益于本公开的普通技术人员来说，将不过是设计、建造和制造的常规任务。
[0014]当介绍本公开的各种实施例的元素时，冠词“一”、“一个”和“该”旨在意指存在元素中的一个或多个。术语“包含”、“包括”和“具有”旨在是包含性的并且意指可以存在除了所列的元素之外的附加的元素。另外，应当理解，对本公开的“一个实施例”或“实施例”的引用并不旨在被解释为排除也包含所记载的特征的附加的实施例的存在。此外，短语A“基于”B旨在意指A至少部分地基于B。此外，除非另有明确声明，否则术语“或”旨在是包含性的(例如，逻辑OR)而非排他性的(例如，逻辑XOR)。换言之，短语A“或”B旨在意指A、B、或A和B二者。
[0015]可编程逻辑器件的高度灵活的本质使其非常适合于加速许多计算任务。因此，可编程逻辑器件被越来越多地用作加速器，以用于机器学习、视频处理、语音识别、图像识别和许多其他高度专业化任务，特别是那些在处理器上运行的软件中速度太慢或效率低下的任务。可以采用可编程逻辑器件的系统的尺寸和复杂度的增加可能导致设计软件的复杂度增加以及针对可编程逻辑器件中的可编程逻辑元件的设计灵活性的需要增加。
[0016]为了在可编程逻辑结构中实现电路设计，可编程逻辑器件的不同扇区、部分或区域可以对可以在区域之间进行交换的数据执行不同的操作。为了处理和交换数据，使在多个扇区(例如，区域)中发生的操作的时序同步可以是有用的。
[0017]通过介绍的方式，图1示出了根据本公开的实施例的系统10的框图，该系统10至少部分地基于在可编程逻辑器件12中编程的设计来执行操作。可编程逻辑器件12可以是可重新配置的(例如，现场可编程门阵列(FPGA))。用户可以使用设计描述14来实现要被编程到可编程逻辑器件12上的电路设计。可编程逻辑器件12可以包括用于实现电路设计的一个或多个结构或核心。可编程逻辑器件12还可以包括与结构互连的其他子系统，以建立与其他处理设备的连接。子系统可以包括可编程逻辑器件12的预分配的不可配置的部分，其可以被内部地互连到芯片输入/输出引脚、其他子系统和/或包括可编程逻辑区域32的可编程结构。
[0018]设计描述14可以使用设计软件来设计或修改，该设计软件由计算系统18的一个或多个处理器16执行。计算系统18可以包括能够执行设计描述14的任何合适的设备(例如，台式计算机、膝上型计算机、移动电子设备、服务器等)。计算系统18可以访问、配置可编程逻辑器件12和/或与其通信。处理器16可以包括多个微处理器、一个或多个其他集成电路(例如，专用集成电路、现场可编程门阵列、精简指令集处理器等)或其某个组合。
[0019]一个或多个存储器设备20可以存储设计描述14。另外，存储器设备20可以存储与可编程逻辑器件12相关的信息(例如，控制软件、配置软件、查找表、配置数据等)。在一些实施例中，处理器16和/或存储器设备20可以在计算系统18的外部。无论存储器设备20的位置如何，存储器设备20可以各自包括有形的、非暂时性的且机器可读的介质，例如易失性存储器(例如，随机存取存储器(RAM))和/或非易失性存储器(例如，只读存储器(ROM))。存储器设备20可以存储多种信息并被用于各种目的。例如，存储器设备20可以存储机器可读的和/或处理器可执行的指令(例如，固件或软件)以供处理器16执行，例如用于以下操作的指令：确定可编程逻辑器件12的速度或可编程逻辑器件12的区域，确定在可编程逻辑器件12或可
编程逻辑器件12的区域中编程的设计的路径的临界状态(criticality)，对可编程逻辑器件12或可编程逻辑器件12的区域中的设计进行编程等。存储器设备20可以包括一个或多个存储设备(例如，非易失性存储设备)，这些存储设备可以包括只读存储器(ROM)、闪速存储器、硬盘驱动器或任何其他合适的光学、磁性或固态存储介质、或其任何组合。
[0020]设计描述14被编译器22使用以生成有时被称为程序目标文件的程序24(位流)中的低级电路设计，该程序24对可编程逻辑器件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计算系统，包括：处理器；可编程逻辑结构的一个或多个可配置电路中的一个或多个所实现的设计；存储器，其耦合到所述可编程逻辑结构；以及加速器，其内联地位于所述一个或多个可配置电路和所述存储器之间，其中，所述加速器是使用低级编程语言来定义的，所述处理器被耦合到所述加速器，并且被配置为通过将高级编程语言转换为所述低级编程语言来实现所述加速器的定义的修改，以改变所述加速器操作的方式。2.根据权利要求1所述的计算系统，其中，所述加速器在所述计算系统的运行时间期间由所述处理器动态地修改。3.根据权利要求1所述的计算系统，其中，由所述处理器使用的所述高级编程语言是C编程语言。4.根据权利要求1所述的计算系统，其中，用于定义所述加速器的所述低级编程语言是硬件描述语言(HDL)。5.根据权利要求1所述的计算系统，其中，所述可编程逻辑结构是使用所述加速器的寄存器传输级描述来编程的。6.根据权利要求1所述的计算系统，其中，所述处理器使用编译器将所述高级编程语言转换为所述低级编程语言。7.根据权利要求1所述的计算系统，其中，所述加速器的定义被修改以执行能够由所述处理器选择的数据加密或数据解密。8.根据权利要求7所述的计算系统，其中，所述加速器具有针对数据加密定义的多于一个的能够选择的操作指令。9.根据权利要求7所述的计算系统，其中，所述加速器具有针对数据解密定义的多于一个的能够选择的操作指令。10.根据权利要求1所述的计算系统，其中，所述加速器的定义被修改以执行能够由所述处理器选择的数据压缩或数据解压缩。11.根据权利要求10所述的计算系统，其中，所述加速器具有针对数据压缩定义的多于一个的能够选择的操作指令。12.根据权利要求10所述的计算系统，其中，所述加速器具有针对数据解压缩定义的多于一个的能够选择的操作指令。13.一种计算系统，包括：处理器；存储器，其耦合到可编程逻辑器件；并且所述可编程逻辑器件被配置为实现加速器以修改正在被存储到所述存储器的数据，其中，所述加速器是使用硬件描述语言来定义的，所述处理器被配置为耦合到所述加速器，所述加速器使所述存储器对于所述处理器可用，以通过将高级编程...

【专利技术属性】
技术研发人员：N，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：