JP2013534660A - 状態情報を提供するためのプログラム可能装置、階層型並列マシン、方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図13
Description
本特許出願は、U.S.C.セクション119(e)に基づき、2010年6月10日に出願された「System and Method for Transferring State Between Finite State Machine」というタイトルの米国仮特許出願番号第61/353,551号に対する優先権の利益を主張する、2011年3月1日に出願された「Programmable Device,Hierarchical Parallel Machines,Methods for Providing State Information」というタイトルの米国出願第13/037,706号からの優先権利益を主張し、その両方の内容全体が本明細書によって、参照により本明細書に組み込まれる。
図9に示すように、各個々の状態機械532は、1つまたは複数の最終状態208を有し得る。いくつかの最終状態208があり得るが、特定の状態機械532のいずれの最終状態も同じか、または関連した意味を有する。これを言うもう1つの方法は、状態機械のいずれかの最終状態208に達する場合、状態機械532は一致を有すると考えられる。有効に、これは、単一の状態機械532の最終状態208が、図9に示すような単一の出力542を提供するために、最終状態に対応するプログラム可能要素の出力を連結するためにORゲート540を使用することなどにより、統合され得る(例えば、共にORされる)ことを意味する。図9に示す例では、状態機械532は、3つの最終状態208を共にORする。理解され得るように、最終状態208を統合するために、他の論理が使用できる。
FSM 12またはPRP 32の一実施態様は、入力シンボルを、PRP内で実装された全ての状態機械532に一斉送信する単一のストリーム入力を有する。しかし、FSM 12およびPRP 32の定義は、2つ以上のストリーム入力(それぞれ、16および36)を実装するように拡張され得る。前述の例では、独立したストリーム入力の総数は103に等しい。完全に実装するため、例えば、HPRPは、次いで、各PRP 32に対して、103の8ビット入力または820ビットの入力バスを必要とする。
SME列(入力パス572、出力パス578、ならびに相互接続574および576によって定義される)の概念を有効に作成する。前述した数の例を継続して使用すると、各PRPレベル(580、582および584)上で、SMEグループ562は、前のレベル上で実装された最大8つの状態機械によって進められ得る。前のレベルからの8つの状態機械は、SMEグループ562によって課される制限まで任意に複雑であり得る。図12は、SME列のうちの1つを強調表示した、3レベルのHPRP(側面図)の例を示す。各レベルでは、SMEのグループ化により、そのレベル(例えば、コード化した8ビットワード)から次に高いレベルへ状態情報を提供する。
例1は、複数のプログラム可能要素を有するプログラム可能装置を含み、そのプログラム可能要素は、1つまたは複数の有限状態機械を実装するように構成され、その複数のプログラム可能要素は、N桁の入力を受信し、そのN桁の入力に応じてM桁の出力を提供するように構成され、そのM桁の出力は全部より少ないプログラム可能要素からの状態情報を含む。
Claims (71)
- 複数のプログラム可能要素を含むプログラム可能装置であって、
前記プログラム可能要素が1つまたは複数の有限状態機械を実装するように構成され、前記複数のプログラム可能要素が、N桁の入力を受信し、かつ前記N桁の入力に応じてM桁の出力を提供するように構成され、前記M桁の出力が全部より少ないプログラム可能要素からの状態情報を含む、
プログラム可能装置。 - 前記複数のプログラム可能要素がプログラム可能要素の2つ以上のグループのうちの1つを含む、請求項1に記載のプログラム可能装置。
- プログラム可能要素の前記1つのグループに結合され、かつ前記N桁の入力を受信するように構成されたN桁の入力インタフェースと、
プログラム可能要素の前記1つのグループに結合され、かつ前記M桁の出力を提供するように構成されたM桁の出力インタフェースとを
さらに含む、請求項2に記載のプログラム可能装置。 - プログラム可能要素の前記1つのグループが、プログラム可能要素のブロックを含む、請求項2に記載のプログラム可能装置。
- プログラム可能要素の前記ブロックが、プログラム可能要素の複数の行を含み、前記行の各々が複数のブロック内スイッチのそれぞれ1つと結合されている、請求項4に記載のプログラム可能装置。
- 前記行の各々内の前記プログラム可能要素が、
2つの状態機械要素の複数のグループと
別のプログラム可能要素を含む、
請求項5に記載のプログラム可能装置。 - プログラム可能要素の前記1つのグループを、プログラム可能要素の別の1つのグループ、入力ポート、および/または出力ポートと選択的に結合するように構成されたプログラム可能スイッチを
さらに含む、請求項2に記載のプログラム可能装置。 - 前記複数のプログラム可能要素および前記複数のプログラム可能スイッチをプログラムするように構成されたプログラムを格納するように構成されたレジスタを
さらに含む、請求項7に記載のプログラム可能装置。 - NがMと等しい、請求項1に記載のプログラム可能装置。
- MがNの整数倍である、請求項1に記載のプログラム可能装置。
- 前記有限状態機械の同じ1つを実装するために使用された2つ以上の前記プログラム可能要素からの出力を統合するように構成されたOR論理を
さらに含む、請求項1に記載のプログラム可能装置。 - 前記プログラム可能要素がN個の状態機械の論理グループを実装するように構成され、前記N個の状態機械の前記出力が前記M桁の出力を提供するように統合される、請求項11に記載のプログラム可能装置。
- 前記論理がORゲートを含む、請求項11に記載のプログラム可能装置。
- 前記M桁の出力に含まれる前記状態情報が圧縮された状態情報を含む、請求項1に記載のプログラム可能装置。
- 前記複数のプログラム可能要素が状態機械要素を含む、請求項1に記載のプログラム可能装置。
- 前記M桁の出力が差分ベクトルを含む、請求項1に記載のプログラム可能装置。
- 前記実装された1つまたは複数の有限状態機械内の各状態が、状態ベクトル内のそれぞれの桁に対応し、かつ、前記差分ベクトルが、前記プログラム可能装置に提供された入力シンボルに応じて変化する前記状態ベクトル内の桁のみを含む、請求項16に記載のプログラム可能装置。
- 前記実装された1つまたは複数の有限状態機械内の各状態が、状態ベクトル内のそれぞれの桁に対応し、かつ、前記M桁の出力が前記状態ベクトル内の前記桁のサブセットのみを含む、請求項1に記載のプログラム可能装置。
- 前記桁の前記サブセットが前記1つまたは複数の有限状態機械内の最終状態に対応する桁を含む、請求項1に記載のプログラム可能装置。
- 前記装置で実装された全ての状態機械が前記N桁の入力を受信する、請求項1に記載のプログラム可能装置。
- 前記複数のプログラム可能要素がプログラム可能要素の2つ以上のグループのうちの1つを含み、前記グループの各々がそれ自身の専用入力を有する、請求項1に記載のプログラム可能装置。
- 前記N桁の入力が半導体ダイの底面上にあり、かつ、前記M桁の出力が半導体ダイの上にある、請求項1に記載のプログラム可能装置。
- 前記複数のプログラム可能要素がプログラム可能要素の2つ以上のグループのうちの1つを含み、かつ、前記プログラム可能装置が状態情報を、前記プログラム可能装置内の前記グループの1つから前記グループの別の1つに提供するように構成されている、請求項1に記載のプログラム可能装置。
- 複数のプログラム可能要素を含む第1の並列マシンであって、前記プログラム可能要素が1つまたは複数の有限状態機械を実装するように構成され、前記複数のプログラム可能要素がN桁の入力を受信し、前記N桁の入力に応じてM桁の出力を提供するように構成され、前記M桁の出力が全部より少ない前記プログラム可能要素からの状態情報を含む、第1の並列マシンと、
前記M桁の出力の少なくとも一部を受信および処理するように構成された第2の並列マシンと
を備える階層型並列マシン。 - 前記第2の並列マシンが、前記M桁の出力全体を受信および処理するように構成されている、請求項24に記載の階層型並列マシン。
- 前記第1の並列マシンに結合され、前記N桁の入力を提供するように構成された、入力バスと、
前記第1の並列マシンと前記第2の並列マシンとの間に結合され、前記M桁の出力の少なくとも一部を前記第2の並列マシンに提供するように構成された、出力バスと
をさらに含む、請求項24に記載の階層型並列マシン。 - 前記入力バスおよび出力バスが同じサイズである、請求項26に記載の階層型並列マシン。
- 前記第1および第2の並列マシン内の前記対応するグループが相互接続のそれぞれのグループによって結合されている、請求項27に記載の階層型並列マシン。
- 前記M桁の出力が、前記第2の並列マシン内で実装された各状態機械に提供される、請求項24に記載の階層型並列マシン。
- 前記第2の並列マシンが複数のグループに分類された複数のプログラム可能要素を含み、前記M桁の出力が事前定義した方法に従って前記グループのそれぞれ1つに提供される、請求項24に記載の階層型並列マシン。
- 前記第2の並列マシンが、アドレス情報を前記第2の並列マシンに送信するように構成された複数のプログラム可能要素を含み、前記アドレス情報が、前記第2の並列マシン内の前記グループのいずれに前記M桁の出力が提供されているかを示す、
請求項24に記載の階層型並列マシン。 - 前記並列マシンが積み重ねられている、請求項24に記載の階層型並列マシン。
- 前記複数のプログラム可能要素がプログラム可能要素の2つ以上のグループのうちの1つを含み、さらに、各グループに対応する論理を含み、前記グループのそれぞれ1つに対応する前記論理がそのグループ内の2つ以上のプログラム可能要素からの状態情報を統合し、かつ、そのグループからの前記M桁の出力の1つまたは複数の桁がかかる論理の関数である、請求項24に記載の階層型並列マシン。
- 前記M桁の出力が前記プログラム可能要素からの状態情報を圧縮することによって形成される、請求項24に記載の階層型並列マシン。
- 複数のプログラム可能要素であって、前記プログラム可能要素が1つまたは複数の有限状態機械を実装するように構成され、前記複数のプログラム可能要素がN桁の入力を受信し、前記N桁の入力に応じてM桁の出力を提供するように構成され、前記M桁の出力が前記プログラム可能要素の各々からの状態情報を圧縮することによって形成される、複数のプログラム可能要素を備える、
プログラム可能装置。 - NがMと等しい、請求項35に記載のプログラム可能装置。
- MがNの整数倍である、請求項35に記載のプログラム可能装置。
- 前記有限状態機械の同じ1つを実装するために使用された2つ以上の前記プログラム可能要素からの出力を統合するように構成された論理をさらに含む、
請求項35に記載のプログラム可能装置。 - 前記プログラム可能要素がN個の状態機械の論理グループを実装するように構成され、前記N個の状態機械の前記出力が前記M桁の出力を提供するように統合される、請求項38に記載のプログラム可能装置。
- 複数のプログラム可能要素を含む第1の並列マシンであって、前記プログラム可能要素が1つまたは複数の有限状態機械を実装するように構成され、前記複数のプログラム可能要素がN桁の入力を受信し、前記N桁の入力に応じてM桁の出力を提供するように構成され、前記M桁の出力が前記プログラム可能要素の各々からの状態情報を圧縮することによって形成される、第1の並列マシンを備える
階層型並列マシン。 - NがMと等しい、請求項40に記載の階層型並列マシン。
- MがNの整数倍である、請求項40に記載の階層型並列マシン。
- 並列マシンからの状態情報を別の装置に提供する方法であり、前記並列マシンが複数のプログラム可能要素を含み、前記プログラム可能要素の各々が対応する状態を有するように構成された方法であって、
前記並列マシン内の前記プログラム可能要素の各々の前記状態を含む、状態情報を決定することと、
前記状態情報を圧縮することと、
前記圧縮された状態情報を前記他の装置に提供することと
を含む方法。 - 前記状態情報を圧縮することが無損失圧縮アルゴリズムを前記状態情報に適用することを含む、請求項43に記載の方法。
- 前記圧縮された状態情報を前記他の装置に提供することが、前記圧縮された状態情報を別の並列マシンに提供することを含む、請求項43に記載の方法。
- 前記圧縮された状態情報を前記他の装置に提供することが、前記圧縮された状態情報をシステムメモリに提供することを含む、請求項43に記載の方法。
- 前記状態情報を圧縮することが前記並列マシン上で実装された有限状態機械内の最終状態を統合することを含む、請求項43に記載の方法。
- 少なくとも1つのN桁の入力および複数のN桁の出力を有する第1のレベルの並列マシンであって、前記N桁の出力の各々が、前記第1のレベルの並列マシン上で実装されているN個の状態機械のそれぞれのグループに対応する、第1のレベルの並列マシンを備える、階層型並列マシン。
- 前記第1のレベルの並列マシン上で実装された少なくとも1つの前記状態機械が、前記少なくとも1つの状態機械の複数の最終状態に対応する複数のプログラム可能要素を含み、前記複数の最終状態に対応する前記複数のプログラム可能要素の前記出力が、前記N桁の出力のうちの1つの1桁を提供するために共に統合される、請求項48に記載の階層型並列マシン。
- 前記N桁の出力の1つに提供されたデータが、前記第1のレベルの並列マシン上で実装されたN個の状態機械のそれぞれのグループに対する前記最終状態の前記状態をコード化する、請求項48に記載の階層型並列マシン。
- 前記第1のレベルの並列マシンが有限状態機械エンジンを含む、請求項48に記載の階層型並列マシン。
- 前記有限状態機械エンジンがプログラム可能要素のグループの配列を含み、かつ、プログラム可能要素の前記グループの各々が前記N桁の出力のそれぞれ1つに結合されている、請求項51に記載の階層型並列マシン。
- 前記第1のレベルの並列マシンが複数のN桁の入力を有し、かつ、プログラム可能要素の前記グループの各々が前記第1のレベルの並列マシンの前記N桁の入力のそれぞれ1つに結合されている、請求項52に記載の階層型並列マシン。
- 前記第2のレベルの並列マシンが有限状態機械エンジンを含む、請求項48に記載の階層型並列マシン。
- 前記有限状態機械エンジンがプログラム可能要素のグループの配列を含み、かつ、プログラム可能要素の前記グループの各々が前記N桁の入力のそれぞれ1つに結合されている、請求項54に記載の階層型並列マシン。
- 前記第2のレベルの並列マシンが複数のN桁の出力を有し、かつ、プログラム可能要素の前記グループの各々が、前記第2のレベルの並列マシンの前記N桁の出力のそれぞれ1つに結合されている、請求項55に記載の階層型並列マシン。
- 前記第1の並列マシンが第1のダイを含み、かつ前記第2の並列マシンが前記第1のダイで積み重ねられた第2のダイを含む、請求項48に記載の階層型並列マシン。
- 第3の並列マシンおよびバスをさらに含み、前記第3の並列マシンが、前記第1のダイおよび前記第2のダイで積み重ねられた第3のダイを含み、前記第2のダイが前記スタック内の前記第1のダイと前記第3のダイとの間にあり、かつ、前記バスが前記第1の並列マシンと前記第3の並列マシンとの間で状態情報を転送するように構成されている、請求項57に記載の階層型並列マシン。
- 前記バスが複数の相互接続を含む、請求項58に記載の階層型並列マシン。
- 前記相互接続が貫通ビア相互接続を含む、請求項59に記載の階層型並列マシン。
- 前記並列マシンが有限状態機械エンジンを含む、請求項48に記載の階層型並列マシン。
- 前記有限状態機械エンジンがパターン認識プロセッサを含む、請求項61に記載の階層型並列マシン。
- 前記並列マシンがフィールドプログラマブルゲートアレイを含む、請求項48に記載の階層型並列マシン。
- 前記第1のレベルの並列マシンの前記少なくとも1つのN桁の入力が、生データを受信するように構成された、請求項48に記載の階層型並列マシン。
- 前記第2のレベルの並列マシンの前記N桁の入力の各々が、前記第2のレベルの並列マシン上で実装されたN個の状態機械のそれぞれのグループに対応し、前記第2のレベルの並列マシン上で実装されたN個の状態機械の各グループが、前記第1のレベルの並列マシン上で実装された最大N個の状態機械により駆動される、請求項48に記載の階層型並列マシン。
- 少なくとも1つの有限状態機械を実装するように構成された複数のプログラム可能要素を含む並列マシンであって、
前記プログラム可能要素の各々の前記状態を含む、状態情報を決定し、
前記状態情報を圧縮し、
前記圧縮された状態情報を別の装置に提供するように構成された、並列マシン。 - 前記他の装置が第2の並列マシンを含み、前記第2の並列マシンが、前記圧縮された状態情報を受信および処理するように構成された、請求項66に記載の並列マシン。
- 前記状態情報を圧縮するように構成されている前記並列マシンが、前記並列マシン上で実装された有限状態機械の最終状態を統合するように構成されている前記並列マシンを含む、請求項66に記載の並列マシン。
- 前記最終状態を統合するように構成されたブール論理をさらに含む、請求項68に記載の並列マシン。
- 前記状態情報を圧縮するように構成されている前記並列マシンが、差分ベクトルを出力するように構成されている前記並列マシンを含み、前記差分ベクトルが、入力シンボルに応じて変化している状態のみを識別する、請求項66に記載の並列マシン。
- 前記状態情報を圧縮するように構成されている前記並列マシンが、出力ベクトルを出力するように構成されている前記並列マシンを含み、前記出力ベクトルが、前記並列マシン上で実装された有限状態機械内の最終状態に対する状態情報のみを提供する、請求項66に記載の並列マシン。
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