JP5646448B2 - パイプラインプロセッサ - Google Patents
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Description
1.インストラクションを検索するためにインストラクションキャッシュへアドレスを送信するインストラクションキャッシュアドレス発行
2.フェッチされたインストラクションを返送するインストラクションフェッチデータ返送
3.インストラクションがALUによる分岐の遂行を要求するかどうかに関して予想を行う分岐予想ALU
4.インストラクションが前デコード段を経て進むところの前デコード
5.インストラクションを発行する発行
6.インストラクションがインストラクション発行と同時にその後デコード段を経て進むところの後デコード
7.どのインストラクションを動作すべきかのデータを検索するオペランドフェッチ
8.ALUにおいてオペランドでインストラクションを実行するところのALU
9.ALUの出力を適切なレジスタへ書き戻すレジスタ書き戻し
10.データフェッチアドレス発行
11.データフェッチヒット/ミス
12.データ返送及び書き戻し
2:インストラクションフェッチエンジン・インストラクションデコーダ
3:インストラクションキャッシュ
4:アドレスユニット
5:データユニット
Claims (14)
- それぞれが異なる複雑さのインストラクションを含む、複数のインストラクションスレッドからのインストラクションを実行する、マルチスレッド型プロセッサにおいて、
並列に前記インストラクションスレッドからの異なる複雑さのインストラクションを実行するための複数のパイプラインであって、前記異なる複雑さのインストラクションは異なるインストラクションセット構造からのインストラクションを含む、複数のパイプラインと、
インストラクションを発行し、各クロックサイクルにインストラクションをどのパイプラインへ発行するかを決定するためのインストラクションスケジューラーとを備え、
少なくとも1つのパイプラインは、複雑さの低いインストラクョンを実行するための低い待ち時間を有する速い経路と、高い複雑さを有するインストラクションを実行するための遅い経路との、2つのパイプライン経路を含み、さらに前記インストラクションスケジューラーは、2つのパイプライン経路のどちらで発行されたインストラクションを実行すべきか決定し、データクラッシュを生じないように、前記2つのパイプライン経路において前記発行されたインストラクションをスケジュールすることを特徴とする、
マルチスレッド型プロセッサ。 - 前記インストラクションのいくつかは、デジタル信号処理(DSP)インストラクションであり、前記遅い経路で実行されるようになっている請求項1に記載のマルチスレッド型プロセッサ。
- 前記インストラクションのいくつかは、縮小インストラクションセットコンピュータ(RISC)インストラクションである、請求項1又は2のいずれかに記載のマルチスレッド型プロセッサ。
- 2つのパイプライン経路をもつパイプライン上の前記経路は、並列に前記インストラクションスレッドからの異なる複雑さのインストラクションを実行する、請求項1、2または3のいずれか1つの請求項に記載のマルチスレッド型プロセッサ。
- 前記インストラクションには、それらが高い複雑さのものであるかどうか指示するフラグが関連付けられ、インストラクションに関連したフラグを検出するための手段と、その検出されたフラグに基づいてどの経路でインストラクションを実行すべきか決定するための手段とを備えた、請求項1から4のいずれか1つの請求項に記載のマルチスレッド型プロセッサ。
- 2つのパイプライン経路のそれぞれで、当該経路で実行すべきインストラクションを同時に実行する、請求項1から5のいずれか1つの請求項に記載のマルチスレッド型プロセッサ。
- 前記インストラクションスケジューラーは、2つのパイプライン経路が異なるクロックサイクルで実行を完了するようにそれらパイプライン経路においてインストラクションをスケジューリングする、請求項6に記載のマルチスレッド型プロセッサ。
- 複数のインストラクションスレッドからのインストラクションを実行するための方法であって、
前記インストラクションスレッドは、マルチスレッド型プロセッサで異なる複雑さのインストラクションをそれぞれが含むものであり、
前記マルチスレッド型プロセッサは、並列に前記インストラクションスレッドからの異なる複雑さのインストラクションを実行するための複数のインストラクションパイプラインを備えるものであり、
異なる複雑さの前記インストラクションは、異なるインストラクションセット構成からのインストラクションを含むものであり、
前記方法は、
インストラクションをどのインストラクションパイプラインに発行するかをインストラクションスケジューラーで決定するステップであって、少なくとも1つのインストラクションパイプラインは速いパイプライン経路と遅いパイプライン経路とを含むステップと、
2つの前記パイプライン経路のどちらで発行されたインストラクションを実行すべきかインストラクションスケジューラーで判断するステップと、
データクラッシュを生じないように前記発行されたインストラクションを2つの前記パイプライン経路においてスケジューリングするステップと、
前記速いパイプライン経路で低い複雑さと待ち時間のインストラクションを実行し、かつ前記遅いパイプライン経路で高い複雑さと待ち時間のインストラクションを実行するステップと、
を備えた方法。 - 前記インストラクションの幾つかは、デジタル信号処理(DSP)インストラクションであり、前記遅いパイプライン経路で実行される、ことを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 前記インストラクションの幾つかは、縮小インストラクションセットコンピュータ(RISC)インストラクションであり、前記速いパイプライン経路で実行される、請求項8又は9のいずれかに記載の方法。
- パイプラインの前記2つのパイプライン経路を共通のクロック信号でクロックするステップを備えた、請求項8から10のいずれか1つの請求項に記載の方法。
- インストラクションが高い複雑さのものであるかどうか指示するフラグを各インストラクションに関連付けるステップと、インストラクションに関連したフラグを検出しそしてその検出されたフラグに基づいてインストラクションをどのパイプライン経路で実行すべきか決定するステップとを更に備えた、請求項8から11のいずれか1つの請求項に記載の方法。
- 2つのパイプライン経路上のそれぞれで、当該経路で実行すべきインストラクションを同時に実行するステップを備えた、請求項8から12のいずれか1つの請求項に記載の方法。
- 前記2つのパイプライン経路が異なるクロックサイクルで実行を完了するようにそれらパイプライン経路においてインストラクションをスケジューリングするステップを備えた、請求項13に記載の方法。
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