TWI262400B - Apparatus, system, and method for configuration of adaptive integrated circuitry having fixed, application specific computational elements - Google Patents

Description

!262400 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大致上係有關於積體電路以及積體電路的系統 更特別是，本發明係有關於一種用於具有固定的特殊應 用計算元件之適應性積體電路的配置之裝置、方法及系統 ’用於該適應性積體電路的功能之提供或是產生。 m申請案之夺石I考 本申w案係相關於Paul L· Master*等人於2001年g 月22日申請之美國專利申請案序號〇9/815, 122，名稱為“ 具有固定、特殊應用的計算元件之多種適應性計算單元之 異貝且可重新配置的矩陣之適應性積體電路”，其共同地被 讓與給Quicksilver技術公司，並且被納入在此作為參考 ，其中優先權係針對所有共同所揭示之標的來加以主張（“ 相關申請案，，）。 【先前技術】 ,该相關申請案係揭示一種新穎的積體電路種類或是棄 型’其係有效且有效率地結合及最大化處理器、特殊應用 的積體電路(“ASIC”)以及現場可程式化的閘陣列(“fpga” 的各種優點’同時最小化潛在的缺點。該相關申請案係描 =一種!^穎的積體電路（“ic，，）種類或是類型，其被稱為^ 〜]生#异引擎（“AGE，，），纟係提供處理器之程式化上的彈性 的製以後之彈性以及ASIC的高速與高的利用率。 此種ACE積體電路是可交扃 疋了今易重新配置的，能夠具有相對應 之夕種拉式的動作 H乍並且進-步最小化功率消耗，而同時 1262400 增進效能，其特別適合用於低功率的應用，例如用於手持 的以及其它用電池供電的裝置。 然而’在完全沒有内容下，Λ ACE積體電路實質上是 個工的或疋空白的，，袭置。更特別是，配置資訊是事先 或是即時地U是潛在地在較慢的速率下）產生配置與重新 配置所必要的’該配置與重新配置係提供並且產生該ACE 電路之《夕種運作核式，例如無線通訊、無線電接收、 個人數位助理(“PDA”)、MP3音樂播放或是任何其它所要的 功能。 各種的考#及需求也從將被配置與f新配置用於一或 多種運作杈式的ACE架構之功能上產生。例如，在一個裝 置中之特殊的ACE 1C之配置（以及/或是重新配置）之前， 該ACE的功能應該被判斷出，以避免潛在地可能改變或是 傷害該裝置先前存在的配置或是其它的功能之配置的下載 或是接收。 配置與重新配置的安全性也是具有最高的重要性。考 慮到此種配置係能夠改變該ACE架構的功能，授權與安全 性的手段應該被實施以避免潛在破壞的或是其它非法的配 置，例如，病毒、蠕蟲病毒（worm)以及其它有害的傳染病 毒（contagion)。授權與安全性的手段對於智慧財產的保護 而言也是重要的，例如，受版權保護的資料以及其它可能 是機密的或是管制的資訊。各種形式的監視、追蹤以及其 它的記錄保持也可能是適合用於判斷以及統計各種的配置 之可能性。 1262400 Q此對於-種用於提供用於適應性積體電路的配置 資訊，用於ACE電路以及其它白令似裝置的一或多種運作 杈式，是其它的功能之提供或產生之裝置、方法及系統仍 然有者需b此種方法及系統應該能夠判斷出⑽功能， 應錢供安全且被授權的配置，並且應該提供配置與内容 的使用之適當的監視。 【發明内容】 本發明的用於適應性或是可重新配置的計算之適應性 計算引擎（“應，，）電路係包含複數㈣接至—個互連線網路 之不同的異質計算元件(而不是Fm之相同的、同質的反 覆而排列的單元）。該複數個異質計算元件係包含具有固 定且不同的架構之相對應的計算元件，例如，用於不同的 功能之固定的架構’例如是記憶體、加法、乘法、複數乘 法、減法、配置、重新配置、控制、輸入、輸出、繞線以 及現場可程式性。回應於配置的資訊，該互連線網路係事 ，、即時地或是潛在較慢地運作，以配置與重新配置該複 數個異質的計算元件用於複數種不同的功能模式，直係包 ^㈣的演算法運算、非線性的演算法運算、有限狀態機 運异、記憶體的動作，以及位元層級的處理。於是，此 種構成各種計算單元及適應性矩陣之異質的計算元件之配 置與重新配置係產i ACE積體電路之所選的較高層級之運 作模式’用於廣泛種類的工作之執行。 本發明的較佳系統實施例係包含此種與一或多個集合 的配置資訊搞合之ACE積體電路。其它較高層級的系統實 1262400 施例也被描繪出，其係包含有線及無線裝置、消費者及汽 車電子電路、網路基礎結構設備、等等。此種配置資訊係 提供一種所選的運作（或是功能）模式給該ace ;在沒有此 種配置資訊之下，該ACE將會是沒有作用的。 各種0放置、方法及糸統也被描緣用於產生並且提供 配置資訊給一個ACE積體電路。此外，本發明的系統及方 法係能夠判斷出ACE重新配置的能力或是功能，提供安全 且被授榷的配置，並且提供配置及内容的使用之適當的監

視。 從以下本發明的詳細說明與實施例、申請專利範圍以 及所附的圖式，本發明之其它許多的優點及特點 容易理解。 【實施方式】

儘管本發明可以有許多 圖式中有顯示本發明之特定 以說明，其中應瞭解到本揭 理之一個範例，因而並非打 疋的貫施例。 種不同形式的實施例，但是在 的實施例並且將在此詳細地加 路内容係欲被視為本發明的原 算將本發明限制在所描繪之特 如上所才日出地，對於一插田+人 、種用於提供用於適應性積體電 路的配置資訊，以提供谪廡 # 杈仏適應性计鼻引擎（ACE)電路以及1 包含ACE技術的裝置之一士夕 ’、 . 1之或乡種運作模式之裝置、方法及 糸統仍然有著需求。此種梦 &、以日b ^ 檀凌置、方法及系統係根據本發明 而被提出，其係結合配置資 ^ 置貝成與ACE電路（ACE 1C)，用於 一或多種所選的運作模式括 、 飞之^供，例如，無線通訊、盔線 10 1262400 電接收、個人數位助理（“_，）、仙3音樂播放、或是任何 其它所要的功能或是動作。此外，本發明的裝置、系統及 方法係能夠判斷ACE的重新配置能力，提供安全且被授權 的配置’並且提供配置及内容的使用之適當的監視。 本發明的系統及方法係利用一種新式的積體電路，其 係被稱為ACE(適應性計算引擎）。該ACE架構係利用複數 個固定且不同的計算元件’例如是(而非限制的)相關器、 乘法益、複數乘法器、加法器、解調器、互連線元件、繞 線元件、組合器、有限狀態機元件、精簡指令集_處 理70件、位元處理元件、輸人/輸出（_以及其它的介面 兀件肖構成廷些單兀之較低層級的“建構區塊，，，該些叶 算元件可以回應於配置資訊來被配置與重新配置，以^成 功能區塊（計算單元以e k dΛ 及矩陣），該些功能區塊在任意特定 ，疋所選的時間都可能是執行較高層級的功能，並且最终 τ 料式所S的，例如，執行無線 通σίΐ的功3b。本發明的古、1 方去及糸統也最小化功率消耗，並 且是特別適合用於低功率的應用，例如用於手 用電池供電的裝置中。 /、 圖。！二圖第是騎根據本發明的複數個系統實施例之方塊 二：『考本V圖，如上所指出(並且如以下更加詳細地 ，述者）’本發明的較佳系 是結合的ACE 100所心* ，、配置貝说耦合或 實施例中，其包含例如、：广被實施在廣泛種類的 35、電腦55、消費者電:^線裝置3〇與32、有線裝置 、電子電路、汽車電子電路37、以及例 π 1262400 如是伺服器54、路由器53、本地區域網路（LAN)41、無線 LAN 43、寬域網路（WAN)42、附屬的網路實體50、交換系 統52與56、無線基地台25的網路基礎結構設備、以及保 何其它的電子裝置之内。

如上所指出地，該術語“配置資訊，，（如在此所用者）一 般應該被理解為具有且包含其語言學的複數的含意，亦即 ，配置貧訊是複數個資訊位元、資訊的群組或是集合，亦 即，複數個”配置資訊。例如，“配置資訊，，可以被視為由 複數個子集合所構成的一個配置資訊的集合，此種子集会 疋第配置資訊、第二配置資訊、第三配置資訊、等等、 至第η配置資訊。儘管配置資訊的一個子集合可以是單象 的（内a在该子集合中之_個位元的資訊），㈤置資訊的每 個此種子集合也通常是複數的，其典型地係包含多於單一 位元所能編碼的資訊，例如，8、16、32或是“個 元。

士該配置資訊也可以用各種格式存在，並且在任何特 :、牯間都可以具有-種所儲存的(或是固定的)本質、或 有—種瞬間或是暫時的本f。例如，在第1圖中 2裝詈配置資訊可以被儲存為—個二進位（位元）檔“ 55“;— 35的)一個快閃_ 10中、或是在用於電 CD-ROM Γ電腦或是其它機器可讀取的媒體20中(例如 即如以下。它的光碟機、電腦記憶體、硬碟或是軟碟片） 穿插、縷芯？者’此種配置資訊也可以與資 、°或疋、，、° &在一起，此係形成在此被命名並且 12 1262400 :的4是“銀器”模組，並且也被儲存為一個二進位( 二 一個銀器健存媒體15。該配置資訊也可以短 =過—段時間地發生，例如，當從-個基地… .^ ^ ”、、、、 下载至一個無線裝置32(例如，扞 動口或是其它的行動電話）、 ^ Α疋田攸一個伺服器54被有 線也下載至一個電腦（PC)55時。 明更加詳細地參考第1圖，複數個網路係被描繪，其 包‘含^地區域網路（“LAN”）41、無線lan 43、寬域網路 “削）42、以及更大體而言的網路4〇，例如，公眾交換 =罔路（PSTN )或是網際網路。♦馬接到該等各種網路的 疋路由杰53A與53B、伺服器54A與54B、有線交換中心 八有進步連接或是可耦接（couplabi 1 i ty)至無線基 地台（，或是其它無線收發機）25A與25B的行動交換中2 (MSC )52有線裝置35、電腦55A與55β、以及附屬的網 路實體50。如同在該項技術中所知者，這些各種的裝置都 可以經由中繼、光學以及其它信號線而彼此連接，並且連 接至較寬的網路（例如，連接至一個psTN或是網際網路）， 其具有多個通訊連線至其它的位置，例如，提供一連結至 一個衛星（未個別地繪出）以及提供其它的無線連結（空氣介 面）。路由器53B、伺服器54B、基地台25B、以及電腦55β 係個別地被命名（以“ B”）來描繪一個ACE 1〇〇(以及本發明 的系統）潛在的内含在此種基礎結構的設備之内，以及除 了内含在消費者、汽車以及行動的電子電路之内以外，也 内含在LAN 41、WAN 42、無線LAN 43、附屬的網路實體 13 1262400 5 0之内同日守，儘管有線與行動父換中心5 6與5 2通常是 由方、g理上以及其它的歷史或疋舊有的因素而實際上被分 開，但是這些交換中心也可以被結合成—或多個同時具有 有線及無線功能的交換中心。 這些各種的伺服器、交換、繞線以及其它的實體也可 以透過、’罔& 4 0而被連接至一或多個被稱為附屬的網路實 體之智慧型網路裝置，例如，附屬的網路實體Μ，其可以 是-種額外的類型之祠服器、資料庫、—個服務控制點 (“sa”）、一個服務電路節點（“SCN”）（也被稱為一個服務節 點（“SN”））、一個智慧型週邊設備（“Ip，，）、_個閘道、戋是 另一個智慧型網路裝置。一或多個附屬的網路實體5〇 = 好是被連接或是耦接至一個網路40’用於直接或是間接的 連接至有線交換中心56、MSC 52、UN 41、wan 42、無線 LAN 43、路由器53以及伺服器54。在該較佳實施例‘中、、， 一個附屬的網路實體50係提供一個節點或是平台用於特 殊的應用（“應用節點，，）51(其被描繪為應用節點5u、5ib 至51N)以執行各種的功能，例如，提供配置資訊的下載、 確認、安全性、授權、以及相容性的評估。除了内含在一 個附屬的網路實體50之内以外’這些各種的應用節點Η 也可以分布在其它各種的裝置之間、或是内含在其它各種 的裝置之中，例如，在一或多個伺服器54之内。例如， :個飼服器、54可以被利用來提供配置資訊，其中 屬的網路實體50被利用於破認以及安全性，而追縱愈统 計(acc刪ting)則是發生在另一飼服器54或是電腦：、處 14 1262400 為了解祝而非限制性 目的’本發明如在第1圖中所 描繪的各種系統均包含· & •糸統11 (具有配置資訊在快閃記 憶體10中之有線裝罟q ς A ^ 一 σ 勺ACE 10 0);系統16 (具有配置 資汛在銀斋儲存媒體1 5中之益綠胜 …、線4置30的ACE 100);系 統31 (具有配置資訊被儲在 4存在一種類型的記憶體中（個別地 被描繪在第2圖中），你丨如、木^丄 ’被儲存在RAM或是如下所論述 的矩陣互連線網路（“MIN，，）中

/ y r <無線裝置32的ACE 1 〇〇); 糸統21 (具有配置資却誠户參六士 貝桌被儲存在電腦可讀取的媒體20中之 電腦5㈣織系統22(具有配置資訊被健存在一 種類型的記憶體中（個別地被描繪在帛2圖中）之飼服器 54B 的 ACE 1〇〇);以及系缔 ^

从及糸統23(具有配置資訊被儲存在一 個記憶體中（個別地被描繪在第2圖中）之路由器、⑽的 ACE 100)。明顯地，除了那些被描緣者（例如，L翊、 WAN 42、無線LAN 43、以及附屬的網路實體5〇)之外，本 發明的系統可以被實施在任何的裝置或是其它的物件之内 ，該系統包含ACE 100以及用於一種對應的運作模式之設 置的配置資訊兩者，並且其也可以是與任何特殊的農置或 是其它實施例有共同空間的（c〇-extensi ve)。 其它的網路或是分布層級的系統也内含在本發明的範 驚中。做為範例的網路系統可以包含一或多個應用節點Η 在一個附屬的網路實體5〇或是其它的伺服器54 _，該應 用節點係提供配置資訊或是銀器模組（與資料耦合的配置 貧訊），以供ACE 1 00使用。在該較佳實施例中，此種網路 15 1262400 或是分布層級的系統係回應於一項來自ACE 100或是代表 ACE 1 〇 〇之請求，而可以提供下列的一或多個事項：_咬 多集合的配置資訊；為了與配置資訊一起使用而修改的内 容或是其它資料；結合配置資訊與對應的資料或是其它内 容之銀器模組；被修改或是標記以用於一個獨特的裝置之 配置資訊；以及/或是配置資訊或是銀器模組的加密。 为布式糸統也在本發明的範_之内，因為配置資訊並

不一定是在任何特定的ACE 100裝置之本地。例如，配置 資訊或是銀器可以被儲存在一個網路40之各處，例如， 在應用節點51、附屬的網路實體5〇、其它的伺服器54、 以及第i圖中其它所繪的元件之間。對於此種分布式系統 A ACE 100彳以僅例如是透過一作業系統(“〇s，。而被配 置來例如是透過這些網路裝置中之—個裝置而獲得該配置 資訊。 弟2圖是描、纟會根據本於明夕 . 个七明之種整合的系統實施例e 之方塊圖。該系統6 〇最好η姑眚>

疋破貫％為早一的積體電路G 片上之糸統或疋‘SOC’’）。該系轉你a 、 /糸、4 60係包含一個ACE 100 並且也可以包含一彳固fp梧娜。Ί 己隱豸6卜-個介面62以及-或」 個其它的處理元件6 5。例如，此錄备 N如，此種糸統60可以内含在第 圖的路由器53以及伺服哭w ^ 服為54之内、或者是可以内含在： 匕的嵌入式（embedded)系蛴夕肉 ,t ,

Qn t 矛、、先之内，例如，在行動台或裝： 30鉍32、有線裝置35、等等之肉 ^ 哥寺之内。當該系統60係僅由· 個ACE 100所構成時（即如 ， 更加洋細地論述者），1 ACE 100 —般將會被配置來 匕3處理、介面以及其它的I, 16 1262400 功能，其中記憶體係透過記憶體計算元件而被配置、或是 直接被配置在該矩陣互連線網路（MIN)之内。如同在第2圖 中被描繪為具有非必須的處理元# 65、介面62以及記憶 體61的系統60典型地將會被實施來提供與現有或是其它 舊有的系統及裝置之向後的相容性。 該介面62係被利用於適當的連接至一個有關的頻道、 網路或是匯流排；例如，該介面62可以提供用於有線介 面的阻抗匹配、驅動器以及其它的功能，可以提供用於無 線介面的解調以及類比至數位轉換，並且可以提供用於該 記憶體61與其它的裝置之實體介面。大致上，該介面62 係依據所選的實施例而被使用來接收及傳送資料，例如， 語音資訊、配置資訊、銀器模組、控制訊息、確認資料以 及其它有關的資訊。該ACE 1〇〇也可以被配置來提供介面 62的功能，其包含内部的1/〇以及外部的（晶片外的 ，例如疋用於PC I匯流排的控制。該記憶體6丨可以是一個 積體電路或是一個積體電路的部分，例如，各種形式的 RAM、DRAM、SRAM、MRAM、FeRAM、ROM、EPROM、E2PR0M、 快閃記憶體、等等。對於非Ic的（或是非s〇c的）實施例， 該記憶體61也可以是磁碟機（硬式或是軟式）、光學儲存裝 置、或是任何其它類型的資料儲存裝置，並且如上所指出 地，其可以被分布在多個裝置之間。此外，依據所選的實 施例而定，並且如以下更加詳細地論述者，該記憶體61 也可以内含在該ACE 100之内、透過記憶體計算元件或是 内含在該矩陣互連線網路（MIN)之内。一或多個處理元件 17 1262400 65可以選擇性地内含在系，统60之内，例如是在微處理器 或是數位信號處理器（“DSP”）之内，以提供任何額外的處理 減，例如，精簡指令集（“RISC”）處理，或是可以作為計 算元件而内含在該ACE 1〇〇之内。 在第1與2圖中所繪之各種系統的動作係在以下泉考 第3一9圖並且也參考第10圖，在言亥ACE⑽架構的解說之 後來更加詳細地論述。

第3圖是描繪根據本發明之一種較佳的ACE裝置 實施例之方塊圖。請100最好是被實施為一個積體電 路或疋一個具有其它額外的組件之積體電路的一部分。 (該100也被詳細地敘述在相關的申請案中。）在該較 佳實:例中’並且如以下更加詳細地論述者，言亥似1⑽ 係包含-或多個可重新配置的矩陣(或是節點)15〇，例如， 如圖所示的矩陣15GA i 、以及—個矩陣互連線網路 (MIN)l 1〇。同時，在該較佳實施例中，並且如以下詳細地 論述者，該些矩陣15〇中的一或多個矩陣，例如是矩陣 =〇A與150B，係被配置用來作用為一個控制器12〇，而其 匕勺矩陣，例如是矩陣i5〇c與j 5〇D，係被配置用來作用 為個纪憶體140。儘管被描繪為個別的矩陣丨5〇A至i 5仙 應忒〉主意到的是，這些控制以及記憶體的功能可以是（ 二彔好疋）为布在複數個具有額外的功能之矩陣1 5 〇之間 ，以例如是避免任何處理或是記憶體的“瓶頸，，或是其它的 制例如’此種分布式的功能是被描繪在第4圖中。各 種的矩陣150以及矩陣互連線網路110也可以一起被實施 18 1262400 為不規則形的（fraetal)子單元，其規 幾千個節點。 、了以攸戌個節點至 項與習知技術不同之顯著的變 未利用傳統的(並且典型為個別的)資：、二，^ (DM A)、p嬙六π 直接σ己憶體存取 紐 故存取、配置以及指令匯流排，以用於在該可會

4配置的矩陣1 50、控制哭i20以及~ b 、 A 鲈ri爲甘 制。〇 120以及s己憶體140之間的俨 ’U 乂及其它的傳輸、或 ° 能。而曰- 疋用匕的輪入/輸出（“I/O”）功 而疋，資料、控制以及配置資 ^ , Ί π 你利用矩陣互連線網 網路ηΓΓ送在這些矩陣15G元件之間，該矩陣互連線 配置為…以被配置以及重新配置’以提供在包含那些被 置為控制為12 0以及記情㈣1 4 η at： 土 罢认… °己隐體140的矩陣150之可重新配 、巨陣1 5 0之間任意特定的連線 地論述者。 （’連、“如同以下更加詳細 也應該注意到的是，一旦被配置之後，該謂HO也 有效地作用為-個記憶體，其直接提供互連線用於特殊的 功此，直到除非其被重新配置為止。此外’此種配置以及 重新配置可以在一項特殊的功能或是動作之使用之前發生 、^及/或是可以即時地或在較慢的速率下發生，亦即， 在該特殊的功能或是動作之使用的事先、期間或是同時發 生。再者’此種配置以及重新配置可以用一種分布式的方 式發生’而無功能或是動作上的中斷’其中在一個位置的 計算元件係被配置，而其它的計算元件(先前已經被配置） 則正同時執行其被指定的功能。ACE 1〇〇的此種配置彈性 係明顯地和FPGA的重新配置成對比，因為FPGA的重新配 19 !2624〇〇 置大致上相當緩慢、非即時地或是非與使用同時地產生， 而且其必須在任何動作或是其它的使用之前被整體完成才 行。 被配置來作用為記憶體14 0的矩陣1 5 〇可以利用固定 的圮憶體元件之計算元件（以下所論述），用任意所要或是 較佳的方式被實施，並且可以内含在ace丨〇〇中或是納入 在另一個1C或是部分的1C(例如，記憶體61)之中。在該 較佳貫施例中，該記憶體14〇係内含在ace 100之中，並 且最好是由低功率消耗的隨機存取記憶體（RAM)之計算元件 _ 所構成，但是也可以是由任何其它型式的記憶體，例如， 快閃記憶體、DRAM、SRAM、MRAM、FeRAM、ROM、EPROM 或 是E2PR〇M之計算元件所構成。如所提及者，此種記憶體功 能也可以被分布在多個矩陣15〇之間，並且可以在任何特 疋的時間被暫時地嵌入作為一種特殊的MIN 11〇配置。此 外，在該較佳實施例中，該記憶體14〇最好是包含⑽八引 擎（未個別地予以繪出）。 遺控制器1 20最好是利用被配置為適應性有限狀態冑 Φ '精簡指令集（“RISC”）處理器、控制器或是能夠執行以下 所述之兩種類型的功能之其它的元件或1C的矩陣15〇A與 1 50B來實施。（或者是，這些功能可以利用—個習知的 R—ISC或是其它處理器，例如，第2圖的處理元件而被 實施。）此種控制功能也可以被分布在一或多個也執行直 它額外的功能之轉咖之各處。此外，此種控制功能; 以内3在配置貧訊之内並且直接被實施為配置資訊，而無 20 1262400 分開的硬體控制器功能。第一種控制功能被稱之為“核心 (kernel)’’控制，其係被描繪為矩陣15〇A的核心控制哭 (“KARC”），而第二種控制功能被稱之為“矩陣，，控制，其係 被描繪為矩陣150B的矩陣控制器（“MARC，，）。控制器12〇的 核心以及矩陣控制功能係在以下參考各種矩陣15〇的可配 置性以及可重新配置性，並且參考在此可替換地被稱之為“ 銀器，，（“AgWare，，）或是“銀器，，模組之較佳的型式之組合的資 料、配置（以及其它的控制）資訊，而更加詳細地解說。、 第3圖的矩陣互連線網路11〇以及其個別地被描繪在_ 第4與5圖中之子集合的互連線網路（布林互連線網路21〇 、資料互連線網路240、以及互連線22〇)，其在此係整體 而大致地被％為互連”、“互連線，，、“互連線網路，，或是 ”可以大致如同在该項技術中所知者加以實施，例如， 利用現場可程式化的問陣歹u“FpGA，，）互連線網路或是開關 、且j (^fabrics) ’儘官這是以一種被相當變化過後的方式加 乂只轭如在此所用者，‘‘現場可程式性，，係指用於實際的 1C功肊在製造後的增加或改變之能力，此係相對於現有的 …構或功旎之程式化（例如，在一個微處理器或是Dsp ，在。玄車乂佳貝加例中’該等各種互連線網路係如同例 美國專利號5’ 218’ 24G、美國專利號5, 336, 95G、美國 專利號5,245,227、以及美國專利號5，i44，i66中所述， 並如同以下所述而如同參考第7、8與9圖所描繪地加 貝轭。廷些各種的互連線網路係回應於在此大體上被稱 之為“配置資訊，，之配置的信號，且在配置的信號之控制下 21 1262400

’提供可選的（或疋可開關控制的）連線在該控制器12 〇、 記憶體140、各種矩陣150、與以下所論述的計算單元2〇〇 及計算元件250之間，其係提供實體的基礎用於在此所稱 之配置以及重新配置。此外，各種的互連線網路（1丨〇、2 i 〇 、240以及220)均提供可選的、可繞線的或是可開關控制 的資料、輸入、輸出、控制以及配置路徑在該控制器12〇 、記憶體140、各種矩陣15〇、與計算單元2〇〇及計算元件 250之間，以替代任何型式之傳統的或是個別的輸入/輸出 匯流排、資料匯流排、DMA、RAM、配置以及指令匯流排。

然而，應該指明的是，儘管各種互連線網路（11〇、21〇 、240以及220)之（或是之中的）任意特定的開關或是選擇 動作可以如同在此項技術中已知者來加以實施，但是根據 本發明之各種互連線網路（110、21〇、24〇以及22〇)的設計 以及佈局是新穎且創新的，即如同以下更加詳細地論述者 。例如，不同的層級之互連線係被提供以回應於不同的層 級之矩陣150、計算單元200以及計算元件25〇，即如以下 所論述者。在矩陣150的層級，相較於習知技術的忡以互 連線，該矩陣互連線網路11〇是相當有限的並且較不“豐富 :、’在—個特定的區域巾具有較小的連線能力，以降低電 f並!^快動作的速度。然而，在一個特殊的矩陣150或 疋=异早兀200中，該互連線網路（21〇、22〇以及24〇)可 乂疋相田在集而且豐富的’以在一個窄的或是緊密參考的 地區中提供更大的適應性以及重新配置的功能。 二各種的矩陣或是節點1 5 〇是可重新配置並且是異 22 1262400 質的’亦即，一般而言是取決於所要的配置而$ :可重新 配置的矩陣150A通常是不同於可重新配置的矩陣ΐ5〇β至 H·可重新配置的矩陣通常是不同於可重新配置的 ^陣150Α以及蘭至15〇Ν，·可重新配置的矩陣題通 常是不同於可重新配置的矩陣15〇Α、〗5〇β以及i5〇d至 150N，依此類推。各種可重新配置的矩陣ΐ5〇通常分別包 含適應性以及可重新配置的計算單元（2〇〇)之不同或是變化 的：和’該計算單元200於是通常包含固定之特殊應用的 6十异7L件（250)之不同或是變化的混和，其係在以下參考第_ 4與5圖更加詳細地加以論述，其可以透過各種的互連線 網路，以各種的方式被適應性地連接、配置以及重新配置 來執行變化的功能。除了變化的内部配置以及重新配置以 外，各種的矩陣150可以在相關於每個其它的矩陣15〇之 較高的層級下，透過該矩陣互連線網路11〇被連接、配置 以及重新配置，也如同以下更加詳細地加以論述者。 數種不同的、有深刻見解的以及新穎的概念係被納入 在本發明的ACE 100架構中，並且對於廳1〇〇之即時的鲁 動作以及其固有的優點提供有用的解說基礎。 本發明之第一項新穎的概念是有關特殊應用的、專用 的或是固定的硬體單元（計算元件25〇)之適應性以及可重 新配置的用途，以及用於加速將被内含在矩陣丨5 〇的計算 早几200(第4圖）之這些特殊應用的、專用的或是固定的 更體單το (計算元件250)中之特殊的功能之選擇，例如， 複數個乘法器、複數乘法器以及加法器，其分別被設計用 23 Ϊ262400

方、相對應的乘法、複數乘法以及加法功能之最佳的執行。 考慮到在該較佳實施例中，ACE 100係將為了低的功:消 耗而被最佳化，則用於加速的功能是根據功率消耗而被選 擇的。例如，對於一個例如是行動通訊之特定的應用而古 1相對應白勺c(或是c++)或是其它的碼可以針對於㈣消二 來加以分析。此種經驗上的分析例如可以透露出一小部分 的此種碼，例如，10%的此種碼當被執行時，實際上消耗 90%的操作功率。根據本發明，纟此種功率利料基礎上， 此小部分的碼係被選擇用於在某些類型之可重新配置的矩 陣150中之加速，而其餘的碼例如是適合執行在被配置為 控制器-120之矩陣150巾。額外的碼也可以被選擇用於加 速，此致使ACE 100的功率消耗之最佳化，而到達任何從 設計或是操作上的複雜度所產生之潛在的取捨之程度。此 外，如同相關於第4圖所述，其它例如是控制碼的功能可 以在矩陣150被配置為有限狀態機時，在矩陣15〇中被加 速。透過不同層級的互連線，對應的演算法於是在任何特 定的時間下透過固定的計算元件(25〇)之配置與重新配置而 被實施’亦即’被實施在已經針對效率而被最佳化且配置 的硬體之内’ φ即’一個“機器，，係被即時地配置，其係被 最佳化以執行該特殊的演算法。 下一個並且或許是本發明最顯著的概念，並且也是一 項與習知技術的觀念及規則之顯著不同處是實施上述之各 種所選的演算法所利用 < 可重新配置的“異質性 (Μ，—)，，之概念^同在相關申請案中所指出者 24 1262400 ，習知技術的可重新配置性係專門依賴同質的 . (h⑽〇geneous)FPGA，其中相同的區塊之邏輯問是以豐富的 、可程式化的互連線而被重複成為_個陣列，其中該互連 線接著被配置以在㈣的閘t間提供連，線來實施一項特殊 的功能，儘管這是無效率地’而且經常有繞線以及組合上 的問題。明顯的對比是，根據本發明，在計算單元2⑽中 ，不同的計算元件（250)係直接被實施為對應之不同的固定 的（或是專用的）特殊應用的硬體，例如，專用的乘法器、 復數乘法器以及加法器。利用互連線（210以及220)之下，鲁 這些不同的、異質的計算元件（25〇)接著可以事先、即時地 或是在較慢的速率下，適應性地被配置以執行所選的演算 法，例如經常被利用在行動通訊中之離散餘弦轉換的執行 口此根據本發明，不同的（“異質的”）計算元件（2 5 〇 )係 在任意特定的時間被配置以及被重新配置，以最佳地執行 特疋的々异法或是其它的功能。此外，對於反覆的功能 而b ’計算元件之一種特定的具體化或是配置也可以長時 間保持在適當的地方，亦即，在此種反覆的計算之整個過籲 程中是不變的。 ACE 1 〇〇架構的暫時之性質也應該被注意到。在時間 上任意特定的瞬間，利用不同層級的互連線（110、210、 240以及220)之下，一種特殊的配置可以存在於已經被最 佳化來執行一項特定的功能或是實施一個特殊的演算法， 例如’在行動台30或是32中實施用於CDMA運作模式的領 示（P i 1 ot) L號之搜尋的ace 1 〇 〇之中。在時間上的另一瞬 25 1262400 間，该配置可以被改變來 e . ¥ , L 連線其匕的計算元件（250)、或 疋有差別地連接相同的計曾 次 CDMA、軍你〆々, 250，用於例如是用於 ⑶MA運作杈式之多路徑的接收之 勃件 ；s壬 員功能或是演算法的 執仃。兩項重要的特點係從此暫 。第-，由於演算法可能在時間上變：重：配置性上產生 新賴的技術標準，因…CE1:如實施-種 新配置以實施該新穎的演算 广、同發展並且被重 時严η “法第―’因為計算元件係在 化:、/ 环間被互連線作為一種特定的演算法之具體 ，亚且接著在時間上的另一瞬間 X n a " 之執行而被重新配置，因此閑(c一不同的演算法 大化，此係提供比最有效率的ASI ’、 % ^ 有關於其活動因辛上 2更佳的效能。如上所提及’此暫時之可重新性 祂繪出在材^ 110中固有之記憶體功能。 也 計算元件250的此種用於各種不同的演算法之執行的 曰日可之可重新配置性也描繪出—種在此所用之在 配置以及重新配置、而在另一方面是程式化或是可再= 式化之間概念上的區別。典型的可程式性係利用王 存在的群組或是集合的函數，其可以用各種的順序、在日士 間上被呼叫，以實施一種特殊的演算法。相反地，在此戶： 用之可配置性以及可重新配置性係包含增加或是產生先々 達不到或是不存在的新穎功能之額外的能力。 接著，本發明也利用資料以及配置（或是其它的 資訊的緊㈣合（或是穿插（interdigi tatiQn))在—個有效 地連續的資訊流之中。此種被稱為“銀器，，或是“銀器”模^ 26 1262400 的資料以及配置資訊之耦合或是混合係為另—★ 利申請案的主題。然而，對於本發明之目^ ~ =二相關專 的疋，注意到此種資料以及配置資訊之耦人、、17已足夠 (或是位元）流（其可以是連續的 5成為一個資訊 使得似⑽之即時的可重新係有助: 要習知技術之（通常未使用的）多個、重聂 、而不雨 連線。例如，類似i也，在一個特定的第’路的硬體互 250的一種特殊的t w ^ 功間，計算元件 種特殊的第-配置作為在第一期

一期間之後執行-個相對應的演算法之硬體：在第 為或是被“化為-種在軟體中“呼叫可==皮視 :演算法之子程序之硬體上的對應者。因 件250的配置已經如同由 "'兀 導:地產生之後(亦即，在適當二= 的：：係立刻以銀器模組的部分而為可得的。之後，相= 的計算元件250可以在一個第二 5

訊(亦即’配置資訊的一個第二;集0八由第二配置資 置，用於-種也利用立刻可得的資料口 :引地被重新配 之執行。用於配置後的計算元 (i_eciiacy)係摇徂牲之育料的立刻性 硬或是兩㈣脈週㈣硬體，該 於多個個別的判斷出-個記憶體位址並且從定 :::::::儲存的― 時脈週期匕，2配置後的計算元件可以在較少個 習知 :固，秀异法，該演算法若被呼叫為在一個 、〜处理态或是數位信號處理器（“DSP，，）中之一個子程 27 ^62400 。’、了此而要幾個數量級之更多的時脈週期用來執行 銀器模组的此種作為資料以 ，結合複數個異質^定料件=訊之混合的用途 以形成適應性、不同且異二::”…重新配置性 ，此係使得該ACE _架構能夠:早::〇以及矩陣⑽ 式。例如’當被内含在-個手持的裝二且== -個相對應的銀器模組下在被給予 的運作模式為蜂巢/似100可以具有各種不同 傳”：Γ 它的行動電話、音樂播放器、 二：::助理、以及其它新賴的或是現有的功能 外，.些運作模式可以根據該裝置的實際位置而改變 置：’根據本發明，當利用第-集合的配置資訊而被配 置為用於一個第一運作禮4 話時，該可以利V第_隼！^美國之㈣A行動電 用弟一集合的配置資訊而被重新 -』於個運作拉式作為用於歐洲的GSM行動電話。 睛再次參考第3圖’控制器m的功能（較佳的是矩陣 α_ΐ5θΑ/及矩陣（_)150B被配置為有限狀態機）可 、藉由（1)，考個銀裔极組，亦即，資料以及配置資訊之 f㈣合在單1資訊流之中、⑵參考多種潛在的運作模 式、（3)茶考該可重新配置的矩陣15〇、並且（4)參考在第4 圖中所描繪之可重新配置的計算單元2GG以及計算元件 150而被解說。如同以上所指出者，透過一個銀器模組， 該ACE 100可以被配置或是重新配置來執行一種新穎的或 是額外的功能，例如，一項升級至一種新的技術標準、或 28 1262400 是-項全新的功能的增加，例如，增加一項音樂功能至一 種行動通訊裝置。此種銀器模組可以被儲存在記憶體14〇 的矩陣150之中、或是可以從一個外 外口p的（有線或是無線的

土來源，透過例如是矩陣互連線_ 11〇而被輸入。在該較 佳實施例中，該複數個矩陣15"之—矩耗被配置來解 碼此種模組並且為了安全性的目的而驗證其有效性。接著 在現有的ACE 100資源之任何的配置或是重新配置之前 ’該控制1 120係透過矩陣（KARG)15GA來檢查並且驗證該 配置或是重新配置是否可以產生，而無不利地影響任何早 已存在的功能，例如，是否音樂功能的增加會不利地影響 早已存在的行動通訊功能。在該較佳實施例中，此種配置 或疋重新配置之系統需求係内含在該銀器模組或是配置資 訊之中，以供矩陣（KARC)15〇A使用於執行此種評估的功能 右孩配置或疋重新配置可以產生而無不利地影響時，則 该銀态杈組係被容許載入到（記憶體14〇的）矩陣15〇之中 ’其中矩陣（KARC) 150A係建立腸引擎在記憶體14〇的矩 陣1 50C以及15〇D之中（或是習知的記憶體之其它獨立的 DMA引擎）。若該配置或是重新配置將會或是可能會有此種 不利的影響時，則該矩陣（KARC)15〇A並不容許新的模組被 納入在該ACE 1〇〇之中。 请繼績參考第3圖，該矩陣（MARC)15〇B係管理矩陣 1 50貝源的安排、以及任何相對應的資料之提供時脈與時 序，以將各種計算元件250以及計算單元200之任何的配 置或是重新配置與任何相對應的輸入資料以及輸出資料同 29 1262400

步化。在該較佳實施例中，時序或是其它提供時脈的資訊 也内含在一個銀器模組之中、或是更一般來說，内含在配 置資訊之内，以容許該矩陣（MARC)150B透過各種的互連線 網路來及時地（並且最好是剛好及時地）導引各種矩陣15〇 的重新配置，使得重新配置是發生在相對應的資料已經出 現在各種重新配置後的計算單元2〇〇之任何的輪入之前。 此外，該矩陣（MARC)150B也可以執行任何尚未被加速2任 何的各種矩陣150中之剩餘的處理。因此，該矩陣 (MARC)15GB可以被視為-個控制單元，該控制單元係即時 地“呼叫”矩陣150、計算單元2〇〇以及計算元件25〇的配 置以及重新配置，與任何將被這些各種可重新配置的硬體 單元利用之相對應的資料同步，並且該控制單元係執行任 何剩餘的或疋其它的控制處理。其它的矩陣⑽也可以包 含此控制功能，其中任意特定的矩陣15〇都能夠呼叫並且 控制其它的矩陣150之配置以及重新配置。

第4圖是更加詳細地描繪一個具有複數個計算單元 件=描纷為計算單元舰至膽)、以及複數個計算元 陣被描緣為計算元件腿至25〇z)之可重新配置的矩 之方塊圖，並且其係提供較佳類型的計算元件25〇 ==的描述。如在第4圖中所描緣地，任何矩陣15〇都 包含—個矩陣控制器23〇、複數個計算單元、以 或是部Γ車互連線網路110之邏輯上或是概念上的子集合 。如上刀之貧料互連線網路240以及布林互連線網路210 所提及，在該較佳實施例中’隨著該ACE 100架構 30 !26240〇 中之“深度”的增加，該些互連線網路將變得越來越豐富， 用於更大的層級之可適應性以及重新配置。該布林互連線 、、罔路21 0也如上所提及地，在各種計算單元2 〇 〇之間提供 重新配置以及資料互連線的功能，並且最好是小的（亦即 ，只有幾個位元寬），而該資料互連線網路24〇係在各種計 算單元200之間提供重新配置以及資料互連線的功能用於 資料的輸入與輸出，並且最好是較大的（亦即，多個位元 寬）。然而，應該注意的是，雖然概念上被區分成為重新 配置以及資料的功能，但是該矩陣互連線網路丨丨〇之任意 特定的實體部分在任意特定的時間都可以被運作為該布林 互連線網路210、資料互連線網路24〇、最低層級的互連線 220(在各種計算元件25〇之間）、或是其它的的輸入、輸出 、或是連接功能。 圖’内含在一個計算單元200之中的

請繼續參考第4圖 是複數個計算元件250、 計算元件250係被描飨 31 1262400 配置地連接在一起成為適應性且多變的計算單元200，該 广 單元2 0 〇也可以在任意特定的時間，利用該互連線 220布林網路210、以及矩陣互連線網路11〇被進一步重 新配置並且互連線，以執行—個演算法或是其它的的功能 ^在該較佳實施例中，各種計算元件25〇係被設計並且 集在起，成為該各種適應性以及可重新配置的計算單 ^ 200(例如，在第5至9圖中所示者）。除了被設計:執 了個特殊的演算法或是例如乘法、關聯（correlation)* · 是加法的功能之計算元件25〇之外，其它類型的計算元件 25〇也在該較佳實施例中被利用。如在第4圖中所描繪地 ^算元件250A肖250B係實施記憶體’以提供本地的記 憶體元件（相較於更“遠端的，，記憶體140而言）用於任意特 疋的计异或是處理功能。此外，計算元件25〇1、了、 250K以及250L係被配置來實施有限狀態機（利用例如是描 2在第7、8與9圖中之計算元件），以提供本地的處理功 能（相較於更“遠端的，，矩陣（MARC)15〇B而言），尤其適合用馨 於複雜的控制處理。 在各種類型之不同的計算元件250可以依據ace 1〇〇 Z要的功能而可得之下，該等計算單元200可以被大略地 分類。第一種類型的計算單A 200係、包含執行例如是乘法 、加法、有限脈衝響應濾波、等等（如以下參考第6圖所 描繪者）的線性運算之計算元件25〇。第二種類型的計算單 兀200係包含執行例如是離散餘弦變換、三角計算、以及 32 1262400 ^乘法的非線性運算之計算元件250。第三種類型的計 #早兀200係實施一個有限狀態@，例#，計算單元 2〇〇C(如在第4圖中描繪、並且如在以下相關於第7至9圖 更加詳細地描繪者），對於複雜的控制順序、動態安排、 T及輸入/輸出管理是特別有用的，而第四種類型可以實 曾J L體以及§己憶體管理，例如’在帛4圖中所描繪之計 a單元200A。最後，第五種類型的計算單元㈣可以被包 含來執行位元層級的處理，例如，用於加密、解密、通道 編碼、維特比（Vlterbl)解碼、以及封包與協^的處理（例 如’網際網路協定的處理）。 在該較佳實施例中，除 除了未自於其它的矩陣或是節點 右卢之控制以外，-個矩陣控制器' 230也可以内含或是分 =任意特定的㈣15G之中，也同樣提供任何重新配置 幻 =以及任何相對應的資料處理的參照與控制之較大的 (1〇Callty)°例如’ 一旦計算元件250的重新配置 已經發生在任意特定的計算單 2〇0 T忙早兀200中，則矩陣控制器 可以！曰示該特殊的具體化（或是配置）在一 間期間保持完* ’以例如是繼續·、、 覆的資料處理。 員特疋的應用之反 第5圖是更加詳細地描纷根據本發明白 置的矩陣15〇之-個示範性或是代表 Τ重新配 古说门 J 4异早兀200之 方塊圖。如同在第5圖中所描繪地，一個計算 典型地包含複數個不同的、異質且 ’、 , 心的叶异7L件25 0， 例如，複數個記憶體計算元件250A盥 ” b0B，以及構成計 33 1262400 算單元 計算元件25Qc1⑽、複數個演算法或是有限狀態機的 算元件 5〇K。如上所論述，該複數個多種的計 :、牿砝。之每個計算元件250都是一個固定的或是專用 邏輯門你應用的電路’其係被設計並且具有一種相對應的 法局以執行—項特定的功能或是演算法，例如，加 簡都可以#=、，該各種的記憶體計算元彳250Α與 貝轭為具有各種的位元深度，例如，RAM(具 有相§的深度）、

^ ^ . 或疋作為一個具有1或是2個位元的深度 之瞀存器。 刀別形成该概念上的資料以及布林互連線網路240以 9βη 1〇—之不範性的計算單元2〇〇也包含複數個輸入多工器 、復數條輸入線（或是導線）281、以及用於CU核心26〇 、、出（被描、會為線或是導線27〇)之複數個輸出解多工器 285與290、以及複數條輸出線（或是導線）291。透過該等 輸=夕工$ 28G，一條適當的輸入線281彳以被選擇用於

在資料轉換、以及配置與互連線過程中的輸入用途，並且 透過該等輸出解多工器285肖29G，-個輸出或是多個輸 出可以被置放在-條所選的輸出線291之上，也用於額外 的資料轉換以及配置與互連線過程中。 在該較佳實施例中，各種輸入與輸出線281與291的 選擇、以及透過互連線⑵〇、2m _之各種連線的 產生都是在來自計算單元控制器255的控制位力265之控 制下，即如以下所論述者。根據這些控制位元265，任意 的各種輸入致能251、輸入選擇252、輸出選擇253、翻乂 34 1262400 遠擇254、DEMUX致能256、DEMUX選擇257、以及⑽腳义 輸出選擇258都可以被啟動或是解除啟動。 上該示範性的計算單元2〇〇係包含計算單元控制器255 ，該控制器255係透過控制位元265來提供控制每個計算 兀件250、互連線（21〇、22〇以及24〇)、以及其它的的元 件（上述的）在每個時脈週期要做甚麼。透過互連線（21〇、 220以及240)之下，各種的控制位元265(未個別地描繪） 係如可能所需地被分布至計算單元2〇〇的各種部分，例如 ，各種輸入致能251、輸入選擇252、輸出選擇253、Μυχ

選擇 254、DEMUX 致能 256、DEMUX 選擇 257、以及 DEMUX 輸出選擇258。該CU控制器255也包含一或多條線295用 於控制（或是配置）資訊的接收以及狀態資訊的傳輸。 如上所提及，該互連線可以包含一種概念上的區分成 為具有不同的位元寬度之資料互連線網路24〇以及布林互 連線網路210。一般而言，該（較寬的）資料互連線網路24〇 係被利用於產生可配置的以及可重新配置的連線，用於相 對應的資料以及配置的資訊之繞線。該（較窄的）布林互連 線網路210，雖然也被利用於產生可配置的以及可重新配 置的連線，但是其係被利用於資料流圖的邏輯（或是布林） 判定之控制、在此種DFG中產生判定節點，並且也可以被 用於在此種DFG中之資料繞線。 第6圖是詳細地描繪根據本發明之具有複數個不同的 、固定的計算元件250之較佳的多功能之適應性計算單元 500之方塊圖。當如此配置時，該適應性計算單元5〇〇係 35 1262400 執行在該相關申請案中所論述之廣泛種類的功能，例如， 有限脈衝響應濾波、快速傅立葉轉換、以及其它有用於通 訊運作模式之像是離散餘弦轉換的功能。如圖所示，此 功此適應性計算單A 5〇〇係包含用於複數個固定的計算元 件之複數種配置的功能’該等計算元件係包含輸入記情俨 520、資料記憶體525、暫存器53〇(被描繪為暫存器 至530Q)、乘法器540(被描繪為乘法器54〇a至54仙）、加 法器545、第一算術邏輯單元（ALU)55〇(被描繪為A』—j 55〇A至HOD}、第二算術邏輯單元（ALU)555(被描繪為籲 ALU一2 555A至555D)、以及管線（長度υ暫存器56〇、^構 成一個互連線網路（210、220以及240)之輸入5〇5 '線515 、輸出570、以及多工器（Μυχ或是Μχ)51〇(被描繪為肋乂 與MX 510A至510KK)。該兩個不同的ALU 55〇與555最好 是被利用於例如是平行的加法與減法運算，對於在離散餘 弦轉換中之2進制的運算尤其是有用的。 弟7圖疋洋細地描緣根據本發明的具有複數個固定的 計算元件之較佳的適應性邏輯處理器（ALp)計算單元6〇〇之 · 方塊圖。該ALP 600是高度適應性的，並且最好是被用於 輸入/輸出配置、有限狀態機器的實施、一般現場可程式 性、以及位元處理。ALP 600之固定的計算元件是複數個 適應性核心元（C C) 61 0 (苐8圖）之每個核心元61 〇的一部分 (6 5 0 )’即如在第9圖中個別地描繪者。一個互連線網路 (210、220以及240)係由該複數個垂直輸入（vi)615、垂直 中繼器（VR)620、垂直輸出（V〇)625、水平中繼器（HR)630、 36 Ϊ262400 水平終止器（HT)635、 合與排列所構成。 以及水平控制器（HC)640 之各種的組 弟8圖是更加詳 . 一爆本發明之一個適靡1 軏處理器的計算單元600之一 週應眭3 pr π 個贡有一固定的計瞀亓# 650之較佳的核心單元61〇之方 ^ ^ " Η 鬼圖。该固定的計管亓必 疋一個3輸入/2輸出之函數產生器 -兀令 Α穿n m ϋ U其係個別地描城 在弟9圖之中。該較佳的核心單元6i〇也包 : 655、控制輸入665、控制輸 工 R7R ^ b70(鈥供輸出的互連線）、

輸出675、以及輸入（具有互土車令 b、,立連線多工器）66〇( 互連線）。 ]白、

弟9圖是更加詳細地描綠根據本發明之一個適應性 輯處理器計算單元_的_個核,^單& 6ig之_個較佳 固定的計算元# 650之方塊圖。該固定的計算元件_ 由複數個互斥 N0R(XN0RH1 68〇、Ν〇ί^3 685、懸_閉 6! 二以及互彳OR⑽)閘695之一種固定的佈局所構成，; 帶有三個輸入720以及兩個輸出71〇。配置以及互連線{ 透過MUX 705以及互連線輸入73〇而被提供。 如同從以上的論述可能明顯可知地，透過不同的互連 線層級（110、210、240以及220)，複數個固定的、異質的 計算元件（250)之可以被配置以及重新配置以形成異質的計 算單元（200)，而異質的計算單元（2〇〇)可以進一步被配置 以及重新配置以形成異質的矩陣15〇之此種用途係產生一 種完全新穎的種類或是類型的積體電路，其可以被替換地 稱為一種適應性計算架構或是適應性計算引擎。應該注意 37 1262400 = 明的適應性計算架構無法從她、ASIC或 =二：rrrubric)或是種類中之概念上或是命名法 勺硯”，、占末加以充分描述特徵。 非ΡΡΓΔ从所 列如，该適應性計算架構的 _ FPGA性貝明顯就是如此， 口為忒適應性計算架構並不包 括一個陣列之相同的邏輯單 ^ , 或甚至只是任何種類之一 個反復的陣列。例如，該適庫加 w f计介木構的非ASIC性質也 明顯地是如此，因為該適應 ^ θ τ^木構不是特殊應用的， 而疋提供多種模式的功能並

疋』$新配置的，而最好是 可即時地重新配置的。繼續再 u ^ 丹舉例该適應性計算架構的 非處理器性質也明顯地是如此， 口為δ亥適應性計算架構變 成所配置的以直接在資料上運算，而不是專注在執行指令 上使得㈣處理是以-㈣產物的方絲發生。

請再次參考第i與2圖，本發明的各種系統及方法現 在可以在ACE 1〇〇架構的背景下來檢視之，根據回應於一 或多集合的配置資訊之固定的計算元件25()之配置以及/或 是重新配置。在完全沒有配置資訊之下，似1〇〇可說是 實質上或是實際上為一個空的或是“空白的，，裝置。配置資 訊是產生ACE _ I或多種運作模式之配置所必需的， 以便於提供一個所要的功能並且運算對應的資料，例如， 無線通訊、無線電接收、或是Mp3音樂播放。 此種配置及重新配置可以用廣泛種類的方式產生。例 如，整個ACE 1 00可以在任何特殊的用途之前被配置，例 如，預先配置為一個行動通訊装置。在其它的實施例中， ACE 1 〇〇可以被配置來具有一個作業系統，以接通電源（開 38 1262400 ：/ (例如疋透過網路4 0 )獲得與載入其它的配置用於 特殊的運作核式及功能。ace ^⑽&可以被部份地配置， η某二矩陣】5 0已被配置與運作，而其它的矩陣】5 〇正 被配置用於其它的功能。

如上所提及，此種配置資訊可以穿插有資料，以形成 銀為（或是銀器模組）。此外，此種配置資訊也可以與任何 貧料分開（此係有效地在時間上分布銀器模、组）。例如，第 一集合的配置資訊可以被提供至ACE100用於第一運作模 ^例如疋用於行動通訊。資料（例如是語音資料）可以接 著在任何特定的通訊會談期間個別地被提供。ACE }⑽的 各種控制器120功能係接著穿插配置資訊之適當的子集合 與對應的資料，以提供銀器模組給矩陣15〇。如上所:: ，此種控制器功能可以分布在各種矩陣 以内嵌在該配置資訊本身之内。 150之内，或是可

請參考f i ，ACE 100可以從複數個來源獲得配 資訊。如同在第1圖中所描繪，配置資訊可以是透過下 來被提供至ACE 100，例如，從伺服器54、、L 41或是附屬的網路實體50，經由網路4〇(以及任何適合 二於中間的交換機56與52以及基地台25)或是經由: 器53。該下載可以是有線的（例如，絞線對、光纖、同 電纜、混合型光纖同軸電纜）或是無線的（例如，透過基 台25的收發機或是衛星（未予以繪出）或是無線= 該配置資訊也可以透過其它的媒體而被提供至ace ι〇〇 例如，快閃記憶體10、銀器儲存媒體15、電腦或是其它 39 1262400

器可讀取的媒體20、PCMCIA卡、PDA模組或是其它的記憶 體卡。在該較佳的ACE 1 00實施例中，此配置資訊係儲存 在記憶體14 0中、在各種矩陣1 5 0之内分布的記憶體中， 或是在該系統60(SOC)實施例中，其也可以被儲存在記憶 體61中。配置資訊也可以單純被儲存為矩陣1 5 〇之一種實 匕干、的配置’其中該ΜIN 11 〇係有效地作用為記憶體。針對 於一項特殊的應用或是單次的使用，該配置資訊也可以是 %間的、被即時地分布與接收。其它等同的服務提供以及 儲存機構對於熟習此項技術而言將會是明顯的。（透過下 载或是其它的媒體來接收配置資訊之aCE 100在此是大致 被稱為“接收的，，ace。） 此外，對於此種配置資訊之需求或是請求也 數種來源發生，其包含系統使用者、基礎結構的元件、

^00、另一包含ACE 100的裝置、或是獨立的裝置。例如 系統使用者可以請求新的配置資訊之下載以升級裝置至j 的標準、或者是可以購買包含用於播放額外的、受版權/ 遵的MP3音樂之新的配置資訊的記憶體模組（例如，快閃〗 憶體或是銀㈣存媒體15)。基礎結構的元件也可以； 始新的配置之下載，其係被傳送至一個別的ace _裝置 單一使用纟，具有提供者與接收者-對-的（1 : υ通信） 或是被廣播至許多ACE⑽I置（多個使用者，具有提供： 與接收者一對多f 1 · &、、名>、 才夕的（1 ·夕）通信），以提供系統升級、適万 新的標準、或是提供其它即時的效能增進。 本發明的另一項新賴的要素係有關由ACE⑽本身（呈 40 1262400 疋另-包含ACE 100的裝置)所產生的配置或是重新配置之 請求，該ACE _ $其是提供用於自動修改以及自動配置 的機構。例如，一種典型地具有用於美國之第-種CDMA配 置的ACE⑽（在行動台3〇或是32中）可以在歐洲開機； 在缺少標準的CDMA信號之下，該ACE 1〇〇可以請求在它目 前:位置可應用之第二集合的配置資訊之無線下載，此係 使侍忒ACE 1 00能夠具有一種用於歐洲的GSM配置。

如上所指出地，配置資訊通常是複數的，其係由複數 個子集合的配置資訊所組成，例如，第一配置資訊、第二 配置貧訊、至帛n配置資訊。一個“集合，，的配置資訊可以 被視為對應到ACE 1〇〇之一種特殊的運作模式。例如，第 一集合的配置資訊可以提供一種⑶難運作模式，而第二集 合的配置資訊可以提供一種GSM運作模式。

也如上所指出地，對於ACE 100之一種特定或是所選 7較高階的運作模式而言（或是，等同地對於一種特定或 j所選的集合之配置資訊而言），各種固定的、異質的計 异凡件250係回應於配置資訊的子集合而對應地被配置與 重新配置用於各種較低層級的或是較低階的功能模式，例 如，回應於第一配置資訊而用於離散餘弦轉換的配置以及 回應於第二配置資訊而用於快速傅立葉轉換的重新配置。 ϋ亥配置資訊也可以具有不同的形式。在一個實施例中 配置資訊可以包含一或多個二進位資訊之離散的封包， 其可以儲存在記憶體140中、分布地儲存在矩陣15Q之内 、或是直接儲存為MIN 110的一種配置。配置資訊也可以 41 1262400 用種連續的形式加以實施，γ丨上 t的次％ % 、 例如，連續的二進位或是其 的批4丨, 來自配置資訊的配置以及其它 的控制位元係和資料穿插

lnn ^ 、插以形成銀器模組，用於在ACE 100之内即時地使用。在另—杂 纟婢 只轭例中，配置資訊可以用 連績的流（在所選的功能 ^間為連續的）之形式即時地和 對應的貧料一起被提 # 1H ，用於MP3播放器的配置資 口孔可以即時地用一個哭、、六 y 個銀1^々,L和用於將被播放的音樂之資料 位元檔案一起被提供。 认兩項額外的特點係在本發明中被利用以提供此種功能 A、CE 1 〇〇 ’卩女全且有效地回應於配置資訊來被配置以 及二或是重新配置。第一，一種“單元硬體，，的概念⑽_ 的貧源或是功能之-項參數或是量測）係被利用來估計一 :特疋的ACE 1GG 7?U詹-種新的配置並且執行新的功能之 旎力’其係根據維持目前的配置與功能以及提供充分或是 足夠的水準之效能、或是根據替換目前的配置與功能整體 而疋。例如，一個第一代的ACE 100可能具有充分的資源（ 被量測為單元硬體）來配置作為一個CDMA行動台以及同時 作為一個人數位助理。一項載入一種新的配置（例如，用 於MP3播放器）之嘗試可能會由於不夠充足的系統資源而為 失桌的’使彳于该新的配置將會造成CDMA的效能下降到可接 文的水準之下。相反地，一個最初被配置為pDA之第一代 的ACE 1 〇〇可能具有足夠剩餘的資源來載入該新的配置， 因為較大的效能下降可能是這些應用可容許的。繼續該例 子的說明，一個第二或是第三代的ACE 1 00可能具有充足 42 1262400 的計算元件、互連線以及其它的ACE 100資源來不只是支 援其目如現有的配置’而且也支援此種新的配置（以及對 應的額外的功能），例如，維持現有的CDMA配置，而同時 具有充足的資源用於額外的GSM以及MP3配置。 有關於此種單元硬體的概念以量測重新配置 是用於增加新的功能之多個版本或是庫（Hbraries)的配置 育訊之概念。此種多個版本或是庫的配置資訊係被修改以 對應到ACE 100裝置之潛在不同的功能，尤其是用於應用 到相較於售有的架構之當時通用的ACE架構。例如，一套 不同集合的配置資訊可以被開發出來以提供一種特殊的運 作杈式，其中的差異係有關於例如是效能品質以及特點的 數目典類型之情事。各種集合或是版本的配置資訊係分別 被產生以具有對應於可用的不同層級之ACE 1〇〇的重新配 置能力之系統需求。此種具有對應於“單元硬體，，的層級之 需求層級之庫的配置資訊可以在所請求的下載或是其它的 供應之前被產±，或是可以在即時的基礎下如所需地被產 生，其被修改至該接收的ACE 1〇〇之特殊的配置功能。例 如’對應的修改過之配置資訊的下載可以 …置提供者之間的協商或是互動而被決定在 ^提供者係產生並且提供適合用於協商後或是預設之層級 々效能之一種特定的運作模式之配置資訊。 …5 了例如’用於—種特殊的運作模式之配置資訊可 具有預設的系統需求之版本可用。在該情形 右该特殊的ACE100並不具有對應的功能來符合該些 43 1262400 需求時，則該ACEl 00本身可以拒絕此種潛在的下載。 口此在一種特殊的ACE架構之用於一種特殊的運作 模式之配置（以及/或是重新配置）之前，該ACE 100的功能 係被判斷出，以避免潛在地可能改變或是傷害該裝置先前 存在的運作模式或是其它的功能之配置的下載或是接收、 或是提供被修改用於該特殊的ACE 1〇〇之功能的更適合的 下載。 口

具有回應於配置資訊而有不同的實體連線被產生或是 移除之易適應的（malleable)ACE 1〇〇架構之本質係提供安 全性給具有最高重要性的配置以及重新配置。考慮到在較 佳的方法、系統及裝置的實施例中，此種配置係能夠改變 該ACE架構的運作模式，因此授權與安全性的手段係被實 :以避免潛在破壞的或是有害的配置，例士口，由於病毒或 是其它有害的、不好的配置資訊所引起之破壞的或是有害 的配置。

數種層級的安全性可以被實施以控制ACE 1〇〇的可配 置性以及可重新配置性。第—層級的安全性係被實施在— 個層級的請求或是接收配置資訊之授權下。例如，在配置 資訊的下載之前，ACE⑽可以在—個“信號交換 (handShake)”或是其它最初的資訊（例如，單元硬體資訊） 之交換㈣’使得—個獨特的識別符（identifier)或是數 位簽章被傳送至—個伺服器54。該伺服器54 ^以存取一 個被授權的接收者之資料庫，並且若該特殊# ACE 100是 内含於資料庫中時’則該飼服器54將會授權該下載。此 44 !262400 種授振的手段對於智慧財產的保護而言是重要的，例如， 受版權保護的資料以及其它可能是機密的或是管制的資訊 。另-層級的安全性可以例如是利用各種的加密以及解密 技術而被實施來保護免於不良的、病毒或是被篡改的配^ 資訊之可能的下載。 各種幵/式的ι視、追縱以及其它的記錄保持也被利用 於判斷並且統計各種的配置以及内容使用的可能性，並且 可能會牵涉到許多不同的網路實體。例如，配置資訊之特 殊的下載可以從超過一個的網路實體中被產生，其中用於 配置資訊之特殊的下載之交易也分布在超過一個的網路實 體之各處。繼續該例子的說明，一項對於配置資訊(或是 之下載的請求可以在—個無線服務提供者τ的基地 、, 被接收為了滿足該請求，該無線服務提供者“A”係 判斷該請求的ACE _之授權狀態，並且當被授權後，1 料送該請求至例如是内容提供者T的另-提供者，該内 谷提供者T係·—個内容伺服器54來提供例如是音樂 ^楷案之所請求的資料。此外，回應於來自提供者τ的 凊求，一個集合的MP3配置資訊係同 提供’該配置提供者T細—個在其控制=== 同的飼服器、54’例如，-個配置資訊飼服器。該内容(資 :)以及配置貧訊係利用一個具有銀器模組應用節點Η之 口口附屬的網路實體50而被提供給銀器提供者“D，，，該銀 =提『者Τ於是將f料及配置穿插在—起，以形成一個銀 时吴、、且。接者個加密提供者，，係利用—個具有加密應 45 1262400 用節點51之第二附屬的網路實體5G來將該銀器模組加密 ，其係提供該加密後的銀器模組給該服務提供者“a，，用於傳 輸至該請求的A關0。對應的統計以及其它的記錄以及 對應的權利金、使用以及授權費用的分布可以對於每欠此 種分布式的交易而被產生。内容的使用也可以藉由例如是 一個内容伺服器來加以追蹤。 除了在空間上被分布之外，配置資訊的產生及提供也 可:在時間上被分布，其中以上所指出（以及也在以下參 考第10圖所論述）的各種功能係在不同的時間期間被執行 例如，一或多個版本或是集合的配置資訊可以被產生且 料^-個第-預設的時間期間，例如，在任何特殊的用 途之前。之後，此隼人沾和$ — 本口的配置貧訊可以在一個第二預設的 時間期間被提供，例如，在一個安全性及金融的 之後。 第1 〇圖疋描繪根據本發明的一種方法實施例之流程圖 4且提供-個有用的總結。在f 1G圖中所描述的方法 係有關於配置資訊透過某種網路40的提供。許多以下所 述的步驟都可以因為其它型式的傳輸而被省略，例如，配 置資訊是透過快閃模組10的購買而提供。 ό玄方法係開始炉^彡p卩 、（開始步驟800 ) —項請求或是判斷為 收個集合的配置資訊是必要的或是適當的。如上所提 及如此種睛求或是判斷可以藉由ace ι〇〇、藉由例如是伺 服态54或是附屬的網路實體5〇之網路實體、或是藉由苴 它的装置來產生。該方法接著在步驟8〇5中判斷此種請求、（ 46 1262400 或是判斷)是否被授權。當未被授權 在返回步驟840中）。 。亥方去可以結束（ 當在步驟805中為被授權的， 的重新配| ^ ^方法仏判斷ACE 1〇〇 .,δ 功此，亦即，判斷該接收的ACE 100之可 早凡硬體（步驟_。接著係做成 0之了用的 本之適人用Μ 4 ^ 項判斷為一或多個版 遇°用於該ACE 100之被判斷屮66舌紅 815)的配置f 〇重新配置功能（步驟 的版P 為可得的。若在步驟郎中沒有適合 的版本疋可得的，則該方法 )。當在步驟* 、 、，°束（在返回步驟840中 " 一個適合的版本是可得的，則一 用於該接收的ACE 1〇 j個適δ 820)。如+ 版本#以出（亚且產生X步驟 所私出地，步驟82〇可以是一 商的過程，且孫柄祕 個互動的或疋協 相同的資源之運1力此以及潛在地競爭 所提及、P主七間的優先權而定。此外，也如上 以享#W 4 置貝汛之所璉的版本之產生與儲存可 事先 或是可以在執行時（下載時）發生。 在適當的配置資邙夕、强 Λ之心之後’安全性的手段係被實 施，例如，—個配置位元檔案的加密（步驟825)。該安全 的配置資訊係接著例如Η 要者例如疋透過網路下載或是一個包含 的：元播案之媒體(例如，快閃記憶冑10或是媒體15; ⑻之提供而被傳輸至該接收的ACEl〇〇(步驟峰在該 較佳實施例中，對應的士 心〇。己錄也被產生（步驟835)，例如， 更新一個貝f庫以反映一個新的配置資訊版本，並且其係 產生統計或是記帳的工百θ , 慢的項目。在步，驟835之後，或是在步驟 8〇5與815之後，該方法都可以結束（在返回步驟840中） 47 ^262400 本發明的各種實施例之許多優點是容易明白的。本發 明係提供一種用於適應性積體電路的配置之方法及系統， 以提供ACE電路以及其它包含ACE技術的裝置之一或多種 運作杈式或是其它的功能。本發明的方法及系統係結合配 置資訊與ACE電路（或是ACE IC)，用於提供一種所選的運 作模式。此夕卜，本發日月的系、，统及方法係能夠判斷ace的重

新配置功能、提供安全且被授權的配置、並且提供配置及 内容使用之適當的監視。

本發明之額外的優點對於具有此項技術者而言可以更 加明白。本發明的ACE⑽架構係有效且有效率地結合並 且最大化處理器、職職FPGA的各種優點，而同時最 小化潛在的缺點。肖ACE _係包含處理器的程式化之彈 性、舰之製造後的彈性、以及峨之高速以及高的利 :率。該ACE _ A可容易事先、即時地或是在其它的速 ^下重新配置m能夠具有相對應的、多種模式的運 :，外’透過對於可重新配置的加速之特殊的功能之選 擇’该ACE 1 〇〇係最小化功率、u 力羊毛並且適合用於低功率的 尤用’例如用於手持以及其它用電池供電的裳置。 從上述的内容將可觀察到的是，許多的變化以及修改 都可以在不脫離本發明的薪έ 。將…θ : 穎概念之精神與範嘴下被達成 將瞭解的是，有關在此所描繪 不欲被限制或是庫★亥被^ 方法以及裝置都 的申…：： 制的。當·，欲藉由所附 心㈣“蓋所有此《以料利範圍的範圍 48 1262400 中之修改。 【圖式簡單說明】 (一）圖式部分 第1圖是描繪根據本發明之複數個系統實施例的方塊 第2圖是描繪根據本發明之一個整人 M ^ 口的糸統實施例之 方塊圖。

第3圖是描繪根據本發明之一個較佳的適應性計算引 擎（ACE)實施例之方塊圖。 第4圖是描繪根據本發明之一個可曹報 $新配置的矩陣、 複數個計算單元、以及複數個計算元件之方塊圖。 第5圖是更加詳細地描繪根據太路日 m诼+發明的一個可重新配 置的矩陣之一個計算單元的方塊圖。 第6圖是詳細地描繪根據本發明之具有複數個不同的 、固定的計算元件之-個較佳的多功能適應㈣算單元之 方塊圖。 之具有複數個固定的 理器計算單元之方塊

第7圖是詳細地描繪根據本發明 計算元件之一個較佳的適應性邏輯處 圖0 第8圖是更加詳細地描繪捃 很據本發明的一個適應性邏 輯處理器計算單元之一個較佳 1的核心元（cell)以及一個固 疋的計算元件之方塊圖。 第9圖是更加詳細地描怜 ^ μ ^ v - 、9根據本發明的一個適應性邏 竿耳處理态计异早元之一個核心 70的一個較佳的固定的計算 49 1262400 元件之方塊圖。 第1 〇圖是描繪根據本發明的一個方法實施例之流程圖 (二）元件代表符號 1 0快閃記憶體 11系統 1 5銀器儲存媒體 1 6系統 20電腦可讀取的媒體 21 、 22 、 23 系統 25、25A、25B無線基地台 30、32無線裝置 31系統 35有線裝置 37汽車電子電路 4 0網路 41本地區域網路（L A N) 42寬域網路（WAN) 43無線LAN 50附屬的網路實體 51、51A—51N應用節點 52行動交換中心（MSC) 53、 53A、53B 路由器 54、 54A、54B 伺服器 50 1262400 55、55A、55B 電腦 5 6有線交換中心 60系統 61記憶體 62介面 65處理元件 100適應性計算引擎（ACE) 11 0矩陣互連線網路（ΜIN) 120控制器 140記憶體 150、150A-150N可重新配置的矩陣 200、200A-200N 計算單元 21 0布林互連線網路 220互連線 2 3 0矩陣控制器 240資料互連線網路 250、250A—250Z 計算元件 255計算單元控制器 260計算單元核心 270導線 280多工器 2 81輸入線 285、290解多工器 2 91輸出線 51 1262400 500適應性計算單元 51 0多工器 5 2 0輸入記憶體 525資料記憶體 530、530A—530Q 暫存器 540、540A—540D 乘法器 545加法器 550、550A-550D第一算術邏輯單元 555、555A-555D第二算術邏輯單元 560管線暫存器 600適應性邏輯處理器計算單元 61 0適應性核心元 615垂直輸入 620垂直中繼器 625垂直輸出 630水平中繼器 635水平終止器 640水平控制器 650固定的計算元件 655控制邏輯 660輸入 6 6 5控制輸入 670控制輸出 675輸出 52 1262400 680 XN0R 閘 685 NOR 閘 690 NAND 閘 695 XOR 閘 705 MUX 710輸出 720輸入 730互連線輸入

Claims (1)

1262400 拾、申請專利範圍： 】· -種用於適應性的配置之系統，該系統係包括： 個第-集合的配置資訊，該第一集合的配置資訊係 二一個第一子集合的配置資訊以及-個第二子集合的配 直負訊； 複數個異質的計算元件，該複數個異質的計算元件之 -個第—計算元件係具有一種第一固定 固定的架構，該第—固定：係具有-種弟二 構；以及 疋的木構係不同於該第二固定的架 一個耦接至該複數個異質的計算元 該互連線網路係能夠回應於該第一子隼入 、’、網路’ 置該複數個異質的計算元件集合的配置資訊來配 一功能模式，ϋ且該互連線 \之種弟 蹲更月b夠回應於該第— s的配置資訊來重新配置該複數個異 -:、 複數種功能模式之一種第- ^凡件用於該 裡弟一功能模式， 不同於該第二功能模式。 ”人 功能模式係 2:如申請專利範圍帛i項之系統，其一隹_ 配置貝A係提供-種第_系統運作模式。 * 口的 3·如！請專利範圍第2項之系統，其更包括. 一個第二集合的配置資訊，該# 一 提供一種第二系統運作模式。μ弟一集合的配置資訊係 4.如申請專利範圍第3項之系統 配置資訊係對應於一個第一金^ 八 Μ弟一集合的 糸統重新配置的能力’並且該 54 1262400 第二集合的配置資訊係對應於一個第二系統重新配置的能 力。 5. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該第一集合的 配置資訊係從複數個集合的配置資訊中選出。 6. 如申請專利範圍第1項之系統，其更包括： 一個耦接至該複數個異質的計算元件以及該互連線網 路之記憶體，該記憶體係能夠儲存該第一集合的配置資訊 〇 7. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該第一集合的 配置資訊係儲存在被配置用於一種記憶體功能模式之第二 複數個異質的計算元件中。 8. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該第一集合的 配置資訊係被儲存為該複數個異質的計算元件之一種配置 〇 9. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該第一集合的 配置資訊係儲存在一個機器可讀取的媒體中。 1 0.如申請專利範圍第1項之系統，其中該第一集合的 配置資訊係透過一個空氣介面而被傳送。 11.如申請專利範圍第1項之系統，其中該第一集合的 配置資訊係透過一個有線介面而被傳送。 1 2.如申請專利範圍第1項之系統，其中該第一集合的 配置資訊係被實施為複數個離散的資訊資料封包。 1 3.如申請專利範圍第1項之系統，其中該第一集合的 配置資訊係被實施為一個資訊資料位元流。 55 !262400 14.如申請專利範圍第】項之系統 架構以及該第二固定的架構係從複數種特：一固疋的 ，該福齡插Μ ^ ^ 寺疋的架構中選出 心灵數種特定的架構係包括 記憶體、加法、乘、去，,…種”對應的功能： 人击、複數乘法、減法、獅犯 、控制、輸人、輪“及現場可m —、重新配置 模專利範圍第1項之系統，其中該複數種功能 、、;二 兩種以下的功能模式：線性的演算法運算

非線二演算法運算、有限狀態機的運算、控制器的動 。己丨思體的動作以及位元層級的處理。 士申-月專利範圍第1項之系統，其中該第—子人 的配置資訊以及該第二子集合的配置資訊係和資料混二 形成單一的位元流。 17·如申請專利範圍第1項之系統，其更包括：

一個搞接至該複數個異質的計算元件以及該互連線網 路之控制器、，該控制器係能夠導引且安排該複數個異質： 汁异70件之配置用於該第一功能模式以及該複數個異質的 計算元件之重新配置用於該第二功能模式。 18.如申請專利範圍第17項之系統，其中該控制器係 更能夠定時且安排該複數個異質的計算元件之配、 配置與對應的資料。 19·如申請專利範圍第丨7項之系統，其中該控制器係 更能夠從包含與該第一集合的配置資訊混合的資料之單j 的位元流中選出該第一子集合的配置資訊以及該 合的配置資訊。 子集 56 Ϊ262400 2 Ο ·如申請專利範圍筮 视㈤弟1項之糸統，其更包括： 岸馬接至該互連線網攸# 、— 、路之弟二複數個異質的計算元件， 口只弟一複數個異質的斗管-/iL ^、 作掇十^ 。^兀件係被配置用於一種控制器運 作核式，该弟二複敦翻 一貝的計算元件係能夠導引且安排 该禝數個異質的計管；从 又併 ^件之配置用於該第一功能模式以及 该稷數個異質的計算元件 及 。 重新配置用於該第二功能模式 21.如申請專利範圍第2〇項之系統，其中 個異質的計算元件係更ft 是數 I _ A 更％夠疋時且安排該複數個異質的計 ^兀件之配置及重新配置與對應的資料。 22·如申請專利範圍笛 …』乾圍弟20項之系統，其中該 個異質的計算元件係更能豹％ —人〃 …"人„ 夠從包含資料與該第-集合的配 置舅吼此ΰ之皁一的位元流中 Τ、出5亥第一子集合的配置資 Λ以及该弟二子集合的配置資訊。 、 23·如申請專利範圍第1 ^ 負之糸、、充，其中的糸統係被實 施在-個具有複數種運作模式的行動台之内。 、 24.如申請專利範圍第23項之系統，其中該行動台的 複數種運作模式係包括至少兩種以下的模式：一種行動電 j吕模式、一種個人數位助理握+ 衩式、一種多媒體接收模式、 一種以封包為基礎的行動通訊模式以及-種啤叫模式。 25·如申請專利範圍第1 、之糸、，充，其中的系統係被實 施在-個具有複數種運作模式的伺服器之内。 26·如申請專利範圍第1項 貝之糸統，其中的系統係被實 施在一個具有複數種運作模式之附屬的網路實體之内。 57 1262400 27·如申請專利範圍第〗項之系 的斗替-兀/、Υ Θ硬數個異質 D π兀件係被配置以產生一項對 、 資訊之喑夂，j^ Λ Α 弟—集合的配置 ϋ ^第二集合的配置資訊係提供一種第_ 運作模式。 從罘一糸統 二隼2人KM請專利範圍第27項之线，其中在利用該第 之：：！配置貝汛以重新配置用於-種第二系統運作模式 重配=“固異質的計算元件係更被配置以判斷系統的 月b力係以铍數個預先定義的硬體單元加以判斷。 30.如申請專利範圍第1jM之系統，其中的系 知在―個積體電路之内。 質的^如申/專利範圍第1項之系統，其中當該複數個異 。件之—個第二部分正被配置用於該第二功能模 二 [該複數個異質的計算元件之一個第一部分係運= 邊弟一功能模式中。 32· -種用於適應性的配置之方法，該方法係包括： …接收一個第-集合的配置資訊，該第-集合的配置資 凡係包括一個第—子集合的配置資訊以及一個第二子，人 的配置資訊； 木口 么回應於忒第一子集合的配置資訊，以透過一個互連線 —$配置複數個異質的彳算元件用於複數種功能模式的 士 =弟一功能模式，該複數個異質的計算元件之一個第一 ^异凡件係具有—種第一固定的架構’並且該複數個異質 58 1262400 的計算元件之一個第二計算元件係具有一種第二固定的架 構，該第-固定的架構係不同於該第二固定的架構；並且 回應於該第二子舉合的献；^ :欠 /、 _置肩訊，以透過該互連線網 路來重新配置該複數個显皙的4_ ^ 八貝的叶异兀件用於該複數種功能 模式的一種第二功能模式，兮楚 丄^、 ^ 4第一功能模式係不同於該第 一功能权式。 33·如申請專利範圍第& . ^ ^ ^ ώ項之方法，其中該第一集合 的配置資訊係提供一種第一運作模式。

34.如申請專利範圍第32項之方法，其更包括： 接收一個第二集合的配蜜 … l 口的配置貧訊，該第二集合的配置資 讯係提供一種第二運作模式。 項之方法，其中該第一集合 重新配置的能力，並且該第 個第二重新配置的能力。 項之方法，其更包括： 中選擇出該第一集合的配置 35. 如申請專利範圍第34 的配置資訊係對應於一個第〜 二集合的配置資訊係對應於一 36. 如申請專利範圍第32

從複數個集合的配置資訊 資訊。 37. 如申請專利範圍第32項之方法，其更包括： 儲存該第-集合的配置資訊在一個記憶體中。 38. 如申請專利範圍第32項之方法，其更包括·· 儲存該第一集合的配置資訊在 功能模式之第二複數個異質的計算元件中。種4 39. 如申請專利範圍第”項之方法 儲存該第一集合的配置資 。代作為该稷數個異質的計 59 1262400 元件之一種配置。 40·如申請專利範圍第32項之方法， ^ 以炅包括： 中。儲存該第一集合的配置資訊在一個機器可讀取的媒體 仏如申請專利範圍第32項之方法，其中該第—隹人 的配置資訊係透過一個空氣介面而被接收。 本。 42·如申請專利範圍第32項之方法，其中該第一 的配置資訊係透過一個有線介面而被接收。 /、 43:如申請專利範圍帛32項之方法，其中該第一集合 的配置貧訊係被實施為複數個離散的資訊資料封包。 44:如申請專利範圍帛32項之方法，其中該第一集合 的配置貧訊係被實施為一個資訊資料位元流。 、力士申明專利範圍第32項之方法，其中該第一固定 的木構以及該第二固定的架構係從複數種特定的架構中選 出’該複數種特定的架構係包括至少兩個以下對應的功能 二體、加法、乘法、複數乘法、減法、配置、重新配 拴制、輸入、輸出以及現場可程式性。 46·如申請專利範圍帛32項之方法，其中該複 能模式係白k , %设數種功 算、非線 二兩種以下的功能模式：、線性的演算法運 、、、的决异法運算、有限狀態機的運算 動作、印愔鹏t 控制态的 记隐體的動作以及位元層級的處理。 入47·如申請專利範圍帛32項之方法，其中該第 合的配置資訊以另兮紡 /苐一子集 、 亥弟二子集合的配置資訊係和資#、、e ^ 以形成單-的位元流。 貝枓-合 60 1262400 48. 如申請專利範圍f 32項之方法，其更包括： 導弓:與安排該複數個異質的計算元件之配置用於該第 力月b模式以及及複數個異質的計算元件之重新配置用於 該第二功能模式。 49. 如申請專利範圍第32項之方法，其更包括： 定時與安排該複數個異質的計算元件之配置以及重新 配置與對應的資料。 5〇·如申請專利範圍第32項之方法，其更包括： 從包含與該第-集合的配置資訊混合的資料之單一的 位元流中選出該篦_ ; |人 弟子集口的配置資訊以及該第二子集合 的配置資訊。 A如申請專利範圍第32項之方法，其中該方法係可 運作在-個具有複數種運作模式的行動台之内。 52·如申請專利範圍第51項之方法，其中該行動台的 複數種運作模式係、包括至少兩種以下㈣式：_種行動電 信模式、-種個人數位助理模式、—種多媒體接收模式、 一種以封包為基礎的行動通訊模式以及一種呼叫模式。 53·如申請專利範圍第32項之方法，其中該方$法係可 運作在一個具有複數種運作模式的伺服器之内。 认如申請專利範圍第32項之方法，其中該方法係可 運作在一個具有複數種運作模式之附屬的網路實體之内 55.如申請專利範圍第32項之方法，其更包括.。 配置該複數個異質的計算元件以產生一· 二集合的配置資訊之請求，#筮 ^ 、 、 固第 月求5亥第二集合的配置資訊係提供 61 U624〇〇 —種第二運作模式。 Μ·如申請專利範圍第55項之方法，其更包括： 在利用該第二集合的配置資* /、 質的舛μ _丄 貝祗U重新配置該複數個異 J ^异兀件用於一種第二運作槿 _ 的能力。 、式之刖，判斷重新配置 ▲ 57.如申請專利範圍第56 月匕力係以複數個預先定義的硬 58.如申請專利範圍第32 運作在一個積體電路之内。 項之方法，其中重新配置的 體單元加以判斷。 項之方法，其中該方法係可

59. 如申請專利範圍第32項之方法，其更包括： 授權該第一集合的配置資訊之接收。 60. 如申請專利範圍第32項之方法，其更包括： 月求权權來接收該第一集合的配置資訊。 61. 如申請專利範圍第32項之方法，其更包括： 解密該第一集合的配置資訊。

62. 如申請專利範圍第32項之方法，其更包括： 在配置該複數個異質的計算元件之一個第二部分用於 该第二功能模式時，運作該複數個異質的計算元件之一個 第一部分在該第一功能模式中。 63· —種用於適應性的配置之方法，該方法係包括： 傳送一個第一集合的配置資訊，該第一集合的配置資 訊係包括一個第一子集合的配置資訊以及一個第二子集合 的配置資訊； 其中當該第一集合的配置資訊已經被接收時，一個耦 62 1262400

:至複數個異質的計算元件之互連線網路係能夠回應於該 第一子集合的配置資訊來配置該複數個異質的計算元件用 於複數種功能模式的_種第一功能模式，並且該互連線網 路更能夠回應於該第二子集合的配置資訊來重新配置該複 數個異質的計算元件用於該複數種功能模式的一種第二功 能模式，肖第—功能模式係不同於該第二功能模式，並且 其中該複數個異質的計算元件係包含一個第一計算天 :以及-個第二計算元件，該第一計算元件係具有一種第 二固定的架構’並且該第二計算元件係具有一種第二固突 、架構，該第一固定的架構係不同於該第二固定的架構。 一隹64.如申請專利範圍第63項之方法，其中當收到該第 一木合的配置資訊後’其係提供-種第-運作模式。 Μ.如申請專利範圍第64項之方法，其更包括： 傳达-個第二集合的配置資訊，當收到該第二集合的 -己置貧訊後，其係提供一種第二運作模式。

66.如申請專利範圍第65項之方法，其中該第一集合 的：置資訊係對應於一個第一重新配置的能力，並且該第 ，合的配置資訊係對應於一個第二重新配置的能力。 67·如申請專利範圍第63項之方法，其更包括： 欠從複數個集合的配置資訊中選擇出該第一集合的配置 舅訊。 68. 如申請專利範圍帛63j員之方法，其更包括 在-個記憶體中存取該第一集合的配置資訊。 69. 如申請專利範圍第63項之方法，其更包括 63 1262400 在被配置用於一種記憶體功 的計算元件中存取該第-集合的配置J訊。第二複數個異質 70·如申請專利範圍第63項 在一個m1 士 、爻万法，其更包括： 在個祛為可讀取的媒體中存取兮 訊。 仔取邊弟~集合的配置資 71·如申請專利範圍第63項 λα ψ -r, 、 / ，其中該第一集合 的配置貝a係透過—個空氣介面而被傳送。 72·如申請專利範圍第63項 的配置資1在、# 、方法，其中該第一集合 的配置貝則糸透過一個有線介面而被傳送。 73_如申請專利範圍第63項之方法， — 的配置資訊係被實施為複數個離散的資訊資料=-集合 74.如申請專利範圍第 ^ ^ , 貝您万，去，其中該第一集合 的配置减係被實施為一個資訊資料位元流。 的加L5·如中請專利範圍第63項之方法，其中該第一固定 屮木古及該第二固定的架構係從複數種特定的架構中選 •二立Y數種特疋的架構係包括至少兩種以下對應的功能 己匕體、加法、乘法、複數乘法、減法、配置、重新配 置拴制、輸入、輸出以及現場可程式性。 76.如申請專利範圍第63項之方法，其中該複數種功 咏 匕枯主）兩種以下的功能模式：線性的演算法運 ^非線性的演算法運算、有限狀態機的運算、控制器的 動作、记憶體的動作以及位元層級的處理。 77 I ^ · D申請專利範圍第63項之方法，其中該傳輸步驟 係更包括混合資料與該第一子集合的配置資訊以及該第二 64 1262400 子集合的配置資訊，以形成單一的位元流。 ?8·如申請專利範圍第63項之方法，其中該方法係可 運作在一個無線的發送器之内。 ?9· 士申明專利範圍第63項之方法，其中該方法係 運作在一個伺服器之内。 其中該方法係可 其中該方法係可

其中該方法係可 其中該方法係可 80·如申請專利範圍第63項之方法 運作在一個附屬的網路實體之内。 81 ·如申睛專利範圍第63項之方法 運作在一個積體電路之内。 82. 如申請專利範圍第63項之方法， 運作在一個本地區域網路之内。 83. 如申請專利範圍第63項之方法， 運作在一個寬域網路之内。 84·如申請專利範圍第63項之方 運作在—個有線的發送器之内。 ^❹法係可 85.如申請專利範圍第63項之方 ^ ^ 具更包括：

接收一項對於一個第二集合的配置 ，該第二集合的配置資訊係提供—種^之傳輸的請求 86·如申姓直4丨μ 一運作模式。 甲明專利乾圍第63項之方法，复 授權兮Μ # a N f包》括： 亥弟一集合的配置資訊之傳輪。 8 7 ·如申凊專利範圍第6 3項之方法，其 請求一項授權以傳送該第一集合的配置次包括： 88·如申請專利範圍第63項之方法，其^祗。 加密該第一集合的配置資訊。 ’、包括： 65 1262400 89· 一種適應性積體電路， 複數個集合的配置資訊， 匕括個第一集合的配置資訊 訊； 其係包括： 該複數個集合的配置資訊係 以及一個第二集合的配置資 複數個可重新配置的 击 旱 β禝數個可重新配置的 陣係包含複數個異質的 、 ^早兀，該複數個異質的計算 兀之母個異質的計管簞 3 — "" 疋從禝數個固定的計算元件之 數種配置的一種所選的配 管一 ^ v 置所構成的，該複數個固定的

t 7L件係包含一個呈有一 一 八 種弟一杀構的第一計算元件以 個具有一種第二架構的第— 該第-加^ 计异兀件，該第一架構係 =-木構不同，該複數個異f的計算單元係㈣至一 互連線網路並且是回應於 重新配置的；Μ ❻個集4配置寊訊而為 個輕接至該複數個可會基 U Γ重新配置的矩陣之矩陣互連 、、同路’該矩陣互連線網路伤 二欠 峪係此夠回應於該第一集合的配 貝Λ來配置該複數個可會

伋数们J重新配置的矩陣用於一種第一運— :並且回應於5亥第-集合的配置資訊來重新配置該; 個可重新配置的矩陣用於一種f二運作模式。 90.如中請專利範圍第89項之適應性積體電路，其」 包括： -個耗接至該複數個可重新配置的矩陣之控制器…亥 =器係能夠提供該複數個集合的配置資訊至該可重新配 置的矩陣以及該矩陣互連線網路。 91. 一種適應性積體電路，其係包括： 66 1262400 ^ 個集合的配置貧訊，該集合的配置資訊係包括一個 第子木口的配置資訊以及一個第二子集合的配置資訊； ^複數個異質的計算元彳，該複數個異質的元件之一個 第所计异兀件係具有-種第-固定的架構，並且該複數個 /、貝〇元件之一個第二計算元件係具有一種第二固定的架 構，該第一固定的架構係不同於該第二固定的架構； 禺接至π亥複數個異質的計算元件之互連線網路， 該f連線網路係能夠回應於該第-子集合的配置資訊來配 置4複數個異f的計算元件用於複數種功能模式的一種第 一功能模式，廿B ^ ， 一 並且5亥互連線網路更能夠回應於該第二子集 :的配置資訊來重新配置該複數個異質的計算元件用於該 :二種功能模式的一種第二功能模式，該第一功能模式係 不同於該第二功能模式； 〃—個第-子集合的該複數個異質的計算元件係被 至+ :於種控制器運作模式，該控制器運作模^係包括 I種以下的功能：導引該複數個異質的計算元件之配 、：及重新配置、⑻包含與該集合的配置資訊混合之資料 :早-的位元流中選擇出該第一子集合的配置資訊以及該 杜—子集合的配置資訊、以及安排該複數個異質的計算元 之配置以及重新配置與對應的資料；並且 =中一個第二子集合的該複數個異質的計算元件係被 。 種°己隐肽運作模式用於儲存該集合的配置資訊 92·如申睛專利範圍帛91項之適應性積體電路，其中 67 1262400 該第一子集合的該複數個 人a 一貝的冲异兀件以及該第二子隼 己的該複數個里皙的辞曾 、 瞀〜从 ”、计兀件係分布在該複數個異質的計 rr凡> 件之間。 93· 一種適應性積體電路，豆係 斤一個集合的配置資訊，該集合的:置資訊係包含—個 弟子集合的配置資訊以及—個第二子集合的配置資訊； 一：數個異質的計算元件，該複數個異質的計算元件之

:個弟—計算元件係具有複數種固^的架構之-種第-固 定的架構，並且該複數個異質 一 ^ /、貝日J σΤ异兀件之一個第二計算 元件係具有一種第二固定 矛u疋的木構，遠第一固定的架構係不 同於該第二固定的牟禮，廿B 、 # 並且5亥複數種固定的架構係包括 至少兩種以下的功能：兮p魯辨 , … r 3 h °己隐體、加法、乘法、複數乘法、 減法、配置、重新配置、栌制、 ^ fJ 輸入、輸出以及現場可程 式性；以及

一個耗接至該複數個異質的計算元件之互連線網路， 该互連線網路係能夠回應於該第一子集合的配置資訊來配 :該複數個異質的計算元件用於複數種功能模式之一種第 -功能模式，並且該互連線網路更能夠回應於該第二子集 :的配置資訊來重新配置該複數個異質的計算元件用於該 複數種功能模式之—種第二功能模式，該第—功能模式係 不同於該第二功能模式，並且該複數種功能模式係包括至 :兩種以下的功能模式：線性的演算法運算、非線性的演 异法運算、有限狀態機的運算、㈣器的動作，記憶體的 動作以及位元層級的處理。 68 l2624〇〇 94. 一種適應性積體電路，其係包括： 配置資訊； 複數個固定且不同的計算元件；以及 個輕接至該複數個固定且不同的計算元件之互連線 、同路，该互連線網路係能夠回應於該配置資訊來配置以及 重新配置該複數個固定且不同的計算元件用於複數種功能 模式。 95. 如申,專利範圍第94項之適應性積體電路，其中 该配置資訊係提供一種運作模式。 96. 如申明專利範圍第94項之適應性積體電路，其中 該種功!模式係包括至少兩種以下的魏模式：線性 的肩介法運异、非線性的演算法運算、有限狀態機的運算 ί工制夯的動作、記憶體的動作以及位元層級的處理。 申明專利範圍第94項之適應性積體電路，其中 該配置資訊係儲存在被配置用於一種記憶體功能模式之一 部分的該複數個固定且不同的計算元件中。 98. 如申請專利範圍帛94項之適應性積體電路，其中 該配置資訊係被儲存為該複數個固定且不同的計算元件之 一種配置。 99. 如申請專利範圍第94項之適應性積體電路，宜中 該複數個固定且不同的計算元件係從複數種特定的竿構中 選出，該複數種特定的㈣係包括 ,^ ,]理以下的功能： §己十思胆加法、乘法、複數乘法、減法、配置1 、控制、輸入、輸出以及現場可程式性。 〃 69 1262400 10 0.如申請專利範圍第94項之適應性積體電路，其中 該複數個固定且不同的計算元件係被配置以從包含與該配 置資訊混合的資料之單一的位元流中識別且選擇出該配置 資訊。 拾壹、圖式： 如次頁

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