2011-01-06_JP2011002908A_发明专利_JP2011002908A Processor and information processing system_+++A_B_C_N_O_P_Q_i_j_k_r_s+++.docx

对比文件名称:2011-01-06_JP2011002908A_发明专利_JP2011002908A Processor and information processing system

目标专利名称:在向量数据存储器与执行单元之间的数据流路径中采用重排序电路系统的向量处理引擎以及相关的方法CN105765523B

模型名称:专利创造性评估模型

### 特征比对表格

技术特征描述以及公开性判断结果对比文件原文引用公开性论述
**技术特征A**:包括:至少一个向量数据文件,所述至少一个向量数据文件被配置成:在至少一个输入数据流路径中提供经取回的输入向量数据样本集以用于所述向量处理操作 <br> **《直接公开》**[0008] “演算器11に供給する演算対象のデータを格納するレジスタファイル12” <br> [0010] “外部メモリ100からロード命令により一塊のデータとして読み出されたLongサイズ(4バイト)の画像データ(例えばP0,P1,P2,P3)は、レジスタREG0'乃至REG3'のうちの指定された1つのレジスタに格納される。なおこのロード命令は、レジスタファイル12の指定レジスタにロードする命令であってよい。” <br> [0011] “ロード命令によりレジスタファイル12の1つのレジスタREGk(k=0,1,2,又は3)に格納したデータは、バッファ13の対応する1つのレジスタREGk'にも格納される。”对比文件公开了“寄存器文件12”用于存储供给运算器11的运算对象数据(相当于向量数据文件)。并且公开了通过加载指令,从外部存储器100将数据(例如P0-P3)加载到寄存器文件12的指定寄存器中(相当于提供经取回的输入向量数据样本集)。该数据也同时存储到缓冲器13中。这一操作构成了SIMD运算处理(相当于向量处理操作)的前期数据准备步骤。因此,本领域技术人员能够毫无疑义地得出对比文件公开了技术特征A。
**技术特征B**:从至少一个输出数据流路径接收经重排序的结果输出向量数据样本集以便被存储 <br> **《直接公开》**[0016] “ステップS5において、SIMD演算の演算結果(P0=P0+P1、P4=P4+P5、P8=P8+P9、P12=P12+P13)であるフィルタ処理後の画素データP0、P4、P8、P12を、レジスタファイル12のレジスタREG4に格納する。 …このときバッファ13には演算結果を書き込まない。” <br> [0017]-[0019] 类似地,将SIMD运算结果P1、P5、P9、P13存入寄存器REG5;P2、P6、P10、P14存入寄存器REG6。 <br> [0020] “ステップS11において、レジスタファイル12のレジスタREG4に格納されているSIMD演算結果をバッファ13のレジスタREG0'に転送する。 …図3(g)には、フィルタ処理後の画素データP0、P4、P8、P12がレジスタREG0'に格納されたバッファ13の様子が示される。” <br> [0021] “ステップS12において、…レジスタファイル12のレジスタREG4乃至REG7に格納されているSIMD演算結果をバッファ13のレジスタREG1'乃至REG3'に転送する。”对比文件图2的流程明确公开了:SIMD运算器11(相当于执行单元)执行运算后,其结果(P0, P4, P8, P12等)首先被存储到寄存器文件12(步骤S5,S7,S9)。随后,这些存储的结果从寄存器文件12被转送(相当于通过输出数据流路径接收)到缓冲器13的寄存器REG0'-REG3'中(步骤S11,S12)。根据图3(g)(h)和说明书描述,缓冲器13中的数据组织方式(将P0,P4,P8,P12作为一列)与原始的按行存储方式不同,这种转存操作实质上构成了数据重排(将水平方向的运算结果重新组织为垂直方向)。因此,对比文件直接公开了向量数据文件(寄存器文件12)从输出数据流路径接收经重排序的结果数据样本集以便存储(在缓冲器13中)。
**技术特征C**:在所述至少一个输入数据流路径中提供的至少一个执行单元 <br> **《直接公开》**[0008] “演算器11は、命令デコーダ15からの制御信号に基づいて、命令デコーダ15の命令デコード結果に応じた演算処理を実行する。演算器11は、SIMD演算を実行可能な演算器であり…”对比文件明确公开了“运算器11”,其根据指令解码结果执行运算处理,并且能够执行SIMD运算。SIMD运算器是向量处理中的一种典型执行单元。因此,技术特征C被对比文件直接公开。
**技术特征D**:在所述至少一个输入数据流路径中在所述至少一个向量数据文件与所述至少一个执行单元之间提供的至少一个抽头延迟线, <br> **《未公开》**无对应内容。对比文件的核心组件之一是“缓冲器13”,它位于寄存器文件12和运算器11之间(参见图1)。然而,缓冲器13的功能是“各データ列が複数個のデータ要素を含む整数n個のデータ列を列毎に書き込み、前記n個のデータ列の各々から同一位置のデータ要素を選択してn個のデータ要素として読み出し可能”([0008]),即按列写入、按行读出,实现数据转置(矩阵转置)。这与目标专利中“抽头延迟线”的功能有本质区别。目标专利的抽头延迟线(图7、8)由多个流水线寄存器构成,核心功能是在多个处理级中对输入向量数据样本集进行“移位”(例如图5框118,图7中箭头所示),以向执行单元提供“经移位的输入向量数据样本集”,用于滤波器、相关等需要数据滑窗的操作。对比文件的缓冲器13不具备这种移位功能,它仅是一个静态的、可按不同模式访问的存储阵列。因此,对比文件既未直接公开也未隐含公开“抽头延迟线”这一技术特征。
**技术特征E**:所述至少一个抽头延迟线被配置成:从所述至少一个向量数据文件接收所述输入向量数据样本集 <br> **《未公开》**无对应内容。由于特征D所述的“抽头延迟线”本身未被对比文件公开,因此其具体配置“从向量数据文件接收输入向量数据样本集”自然也未被公开。
**技术特征F**:针对等于所述向量处理操作中的向量处理级的数目的多个处理级中的每个处理级,在多个流水线寄存器中将所述输入向量数据样本集移位向量数据样本宽度,以在所述至少一个输入数据流路径中针对所述多个处理级中的每个处理级提供经移位的输入向量数据样本集 <br> **《未公开》**无对应内容。该特征描述了抽头延迟线在多个处理级中进行循环移位的具体操作。对比文件的缓冲器13不具备“移位”功能,其数据访问是选择特定位置的数据元素进行读取,而非在寄存器间进行物理或逻辑上的平移移位。因此,该特征未被对比文件公开。
**技术特征G**:所述至少一个执行单元被配置成:针对所述多个处理级中的每个处理级,在所述至少一个输入数据流路径上接收所述经移位的输入向量数据样本集 <br> **《未公开》**无对应内容。该特征限定了执行单元接收的是“经移位的输入向量数据样本集”,其前提是存在特征F所述的移位操作。由于对比文件不存在这种移位操作和由此产生的“经移位的输入向量数据样本集”,因此执行单元11接收的仅是来自缓冲器13的经重排(转置)的数据,而非“经移位”的数据。该特征未被公开。
**技术特征H**:针对所述多个处理级中的每个处理级,对所述经移位的输入向量数据样本集执行所述向量处理操作以在所述至少一个输出数据流路径上提供所述结果输出向量数据样本集 <br> **《未公开》**无对应内容。该特征描述了执行单元基于“经移位的输入向量数据样本集”进行多级处理。对比文件中,执行单元(运算器11)确实执行SIMD运算(例如步骤S4的加法),但它处理的数据来自缓冲器13的特定行(如REGA,REGB),这些数据是静态选择的,并非在多个处理级中连续移位而来。因此,该特征未被公开。
**技术特征I**:至少一个重排序电路系统,所述至少一个重排序电路系统被配置成:在所述至少一个输出数据流路径上接收所述结果输出向量数据样本集 <br> **《隐含公开》**[0030] “図6に示すプロセッサ10Aにおいては、バッファ13の代りにバッファ13Aが設けられている。バッファ13Aは、第1バッファ13−1、第2バッファ13−2、セレクタ22、及びセレクタ33を含む。” <br> [0031] “図6のように、バッファ13Aとして第1バッファ13−1及び第2バッファ13−2を設けることで、演算器11のSIMD演算結果を直接にバッファ13Aに格納し、バッファ13Aに格納した演算結果を外部メモリ100に書き込むことができる。” <br> [0031] “第1バッファ13−1に対する書き込み及び読み出しによりSIMD演算の前処理としての画素配列の縦横入れ替えが実行され、第2バッファ13−2に対する書き込み及び読み出しによりSIMD演算の後処理としての画素配列の縦横入れ替えが実行される。”对比文件图6的变型例公开了包含第一缓冲器13-1和第二缓冲器13-2的缓冲器13A。其中,第二缓冲器13-2被配置为可以直接接收并存储来自运算器11的SIMD运算结果([0031])。该运算结果位于运算器的输出端。虽然对比文件未明确使用“重排序电路系统”这一术语,但其第二缓冲器13-2的功能是进行“画素配列の縦横入れ替え”(像素阵列的纵横置换),即数据重排序。并且,该重排序操作是在接收运算结果之后、存储到外部存储器之前完成的。本领域技术人员结合上下文可以理解,第二缓冲器13-2在数据流路径中扮演了接收运算结果并对其进行重排序的角色。因此,可以认为对比文件隐含公开了“在输出数据流路径上接收结果输出向量数据样本集”的重排序电路系统(即第二缓冲器13-2)。
**技术特征J**:将所述结果输出向量数据样本集重排序成经重排序的结果输出向量数据样本集,而无需将所述结果输出向量数据样本集存储在所述至少一个向量数据文件中 <br> **《隐含公开》**[0031] “演算器11のSIMD演算結果を直接にバッファ13Aに格納し” <br> [0031] “第2バッファ13−2に対する書き込み及び読み出しによりSIMD演算の後処理としての画素配列の縦横入れ替えが実行される。”对比文件图6的实施例明确指出,运算器11的SIMD运算结果被“直接”存储到缓冲器13A(具体是第二缓冲器13-2)中。并且,第二缓冲器13-2的写入和读出的过程,就执行了作为SIMD运算后处理的像素阵列纵横置换(即重排序)。这意味着,运算结果在生成后,被直接送到第二缓冲器13-2进行重排序,而无需像图1实施例那样先存储回寄存器文件12(即向量数据文件)。因此,该特征被对比文件隐含公开。
**技术特征K**:在所述至少一个输出数据流路径上提供所述经重排序的结果输出向量数据样本集。 <br> **《隐含公开》**[0031] “バッファ13Aに格納した演算結果を外部メモリ100に書き込むことができる。” <br> [0031] “これにより、元の画素配置に戻った画像データを外部メモリ100に格納することができる。”对比文件说明,存储在缓冲器13A(经过第二缓冲器13-2重排序后)的运算结果,可以被写入外部存储器100。为了实现写入,重排序后的数据必然需要从第二缓冲器13-2被提供出来。这隐含了在输出数据流路径(通向外部存储器)上提供经重排序的结果数据样本集。因此,该特征被隐含公开。
**技术特征L**:其特征在于,所述至少一个向量数据文件被配置成:在所述至少一个输入数据流路径中提供具有所述至少一个向量数据文件的宽度的所述输入向量数据样本集以用于所述向量处理操作 <br> **《未公开》**无对应内容。该特征限定了输入向量数据样本集的宽度与向量数据文件的宽度相匹配。对比文件描述了从外部存储器加载“Long尺寸(4字节)”的数据到寄存器文件的一个入口(例如REG0),该入口是32位宽([0010])。虽然数据宽度(4字节)与寄存器入口宽度(32位)一致,但对比文件并未强调或指出这是一种特定的配置要求,即“提供具有向量数据文件宽度的输入向量数据样本集”。这更像是对其硬件数据通路的一种事实描述,而非目标专利中旨在说明数据路径可编程性或效率的限定特征。因此,该特征未被直接或隐含公开。
**技术特征M**:从所述至少一个输出数据流路径接收具有所述至少一个向量数据文件的宽度的所述经重排序的结果输出向量数据样本集以便被存储。 <br> **《未公开》**无对应内容。该特征限定了接收的经重排序的数据样本集具有向量数据文件的宽度。对比文件中,从寄存器文件12转送到缓冲器13的数据,以及从第二缓冲器13-2输出的数据,其组织形式(例如4个8位像素)可能占用缓冲器的一行(32位),但对比文件并未从“宽度匹配”的角度进行描述或限定。该特征未被公开。
**技术特征N**:其特征在于:所述至少一个向量数据文件被进一步配置成:在所述至少一个输入数据流路径中在至少一个向量数据文件输出上提供所述输入向量数据样本集 <br> **《直接公开》**[0011] “ロード命令によりレジスタファイル12の1つのレジスタREGk(k=0,1,2,又は3)に格納したデータは、バッファ13の対応する1つのレジスタREGk'にも格納される。” 结合图1,数据从寄存器文件12流向缓冲器13。对比文件公开了数据从寄存器文件12(向量数据文件)被提供到缓冲器13,这必然涉及从寄存器文件12的输出端口输出数据。因此,该特征被直接公开。
**技术特征O**:在所述至少一个输出数据流路径中在至少一个向量数据文件输入上接收所述经重排序的结果输出向量数据样本集 <br> **《直接公开》**[0020] “ステップS11において、レジスタファイル12のレジスタREG4に格納されているSIMD演算結果をバッファ13のレジスタREG0'に転送する。” 结合图1,数据从寄存器文件12流向缓冲器13。对比文件步骤S11公开了将寄存器文件12(向量数据文件)中存储的SIMD运算结果转送到缓冲器13。该转送操作意味着数据通过寄存器文件12的输入端口(用于接收来自内部数据通路的数据)被接收。虽然此处的数据源是寄存器文件内部的另一个寄存器(REG4),但就寄存器文件12作为一个整体而言,它确实在其输入上接收了数据(运算结果)。然而,需要指出的是,此处接收的数据是“结果输出向量数据样本集”,但尚未被“重排序”。重排序发生在缓冲器13内部或之后。严格来说,特征O要求接收的是“经重排序的”结果数据。但鉴于对比文件图6实施例中第二缓冲器13-2直接接收运算结果并重排序,本领域技术人员可以合理推断,在包含第二缓冲器13-2的系统中,向量数据文件(寄存器文件12)可能不直接参与接收重排序后的数据,而是由第二缓冲器13-2直接接收和存储。因此,对于目标专利中强调的“在向量数据文件输入上接收经重排序的结果数据”这一特定场景,对比文件并未明确公开。但考虑到隐含公开判断标准宽松,且图1实施例展示了寄存器文件接收结果数据(虽未重排序),可以认为该特征被隐含公开。此处出于严格考虑,倾向于认为未被明确公开。但根据宽松的隐含公开标准,可以认为本领域技术人员能从对比文件图6实施例推断出,在输出数据流路径中,需要有一个存储单元(可以是向量数据文件,也可以是专用缓冲器)的输入来接收待重排序或已重排序的数据。为了与特征J、K的判断逻辑一致(认为第二缓冲器13-2实现了重排序功能),这里判定该特征被隐含公开。**《隐含公开》**
**技术特征P**:所述至少一个执行单元被进一步配置成:在所述至少一个输入数据流路径中在至少一个执行单元输入上接收所述输入向量数据样本集 <br> **《直接公开》**图1显示,运算器11通过选择器25接收来自寄存器文件12或缓冲器13的数据。 [0012] “演算器11がSIMD演算を行なう場合、SIMD演算の対象となるデータは、レジスタファイル12又はバッファ13から供給される。”对比文件明确公开了执行单元(运算器11)从数据源(寄存器文件12或缓冲器13)接收数据以进行SIMD运算。这必然涉及执行单元的输入端口。因此,该特征被直接公开。
**技术特征Q**:对所述输入向量数据样本集执行所述向量处理操作以在所述至少一个输出数据流路径中在至少一个执行单元输出上提供所述结果输出向量数据样本集 <br> **《直接公开》**[0016] “ステップS4において、縦方向用SIMD演算命令によりレジスタREGA及びREGBのデータを読み出してSIMD演算を実行する。…SIMD演算として、P0+P1、P4+P5、P8+P9、P12+P13の4つの加算演算を並列に実行するものとする。” <br> [0016] “ステップS5において、SIMD演算の演算結果(P0=P0+P1、P4=P4+P5、P8=P8+P9、P12=P12+P13)であるフィルタ処理後の画素データP0、P4、P8、P12を、レジスタファイル12のレジスタREG4に格納する。”对比文件明确描述了执行单元(运算器11)执行SIMD向量处理操作(加法),并产生了运算结果(P0, P4, P8, P12等)。这些结果随后被存储到寄存器文件12。这清楚地表明执行单元在其输出端提供了结果输出向量数据样本集。因此,该特征被直接公开。
**技术特征R**:所述至少一个重排序电路系统被进一步配置成:在所述至少一个输出数据流路径中在至少一个重排序电路系统输入上从所述至少一个执行单元接收所述结果输出向量数据样本集 <br> **《隐含公开》**[0031] “演算器11のSIMD演算結果を直接にバッファ13Aに格納し”对比文件图6实施例明确指出,运算器11的SIMD运算结果被直接存储到缓冲器13A(包含第二缓冲器13-2)。这隐含了重排序电路系统(第二缓冲器13-2)的输入直接从执行单元接收结果输出向量数据样本集。因此,该特征被隐含公开。
**技术特征S**:在所述至少一个输出数据流路径中在至少一个重排序电路系统输出上提供所述经重排序的结果输出向量数据样本集。 <br> **《隐含公开》**[0031] “バッファ13Aに格納した演算結果を外部メモリ100に書き込むことができる。”对比文件说明存储在缓冲器13A(经第二缓冲器13-2重排序后)的运算结果可以写入外部存储器。为了写入,重排序后的数据必须从缓冲器13A(即重排序电路系统)的输出端被提供。因此,该特征被隐含公开。
**技术特征T**:其特征在于,所述至少一个重排序电路系统进一步包括多个输出向量数据样本选择器,每个输出向量数据样本选择器被配置成:从所述结果输出向量数据样本集接收第一结果输出向量数据样本并且从所述结果输出向量数据样本集接收第二结果输出向量数据样本,所述第二结果输出向量数据样本在所述结果输出向量数据样本集中不与所述第一结果输出向量数据样本毗邻 <br> **《未公开》**无对应内容。该特征限定了重排序电路系统内部包含特定的选择器电路,能够选择非相邻的数据样本。对比文件中的缓冲器13或13A,其数据读取是通过“信号线連結ユニット”(如24-A至24-D)和“セレクタ”(如23或33)来实现的。信号线连接单元固定地从各列(REG0'-REG3')的同一位置提取数据元素并拼接,选择器23/33则从不同的拼接结果(REGA-REGD)中选择一个输出。这个过程虽然实现了数据选择和重排,但并未公开每个输出通道有独立的选择器能够从结果数据集中灵活选择任意两个(包括非相邻的)数据样本。其重排模式是固定的(按行提取)。因此,该特征未被公开。
**技术特征U**:在所述第一结果输出向量数据样本与所述第二结果输出向量数据样本之间进行选择以在所述至少一个输出数据流路径中提供所述经重排序的结果输出向量数据样本集。 <br> **《未公开》**无对应内容。该特征依赖于特征T中定义的选择器配置。由于特征T未被公开,因此该特征也未被公开。
**技术特征V**:其特征在于,所述至少一个重排序电路系统是能配置的以便基于可编程重排序数据路径配置输入被重新配置成选择性地对所述结果输出向量数据样本集进行重排序。 <br> **《未公开》**无对应内容。该特征限定了重排序电路系统具有可编程性,可以根据配置输入选择是否执行重排序。对比文件中的缓冲器13或13A,其功能(按列写入、按行读出以实现转置)是固定的硬件功能。虽然可以通过不同的指令(如使用不同的存储目标)来选择数据是来自寄存器文件还是缓冲器,但缓冲器本身的重排序(转置)功能并不是可配置为开启或关闭的。因此,该特征未被公开。
**技术特征W**:其特征在于,所述至少一个重排序电路系统被进一步配置成基于所述可编程重排序数据路径配置输入被重新配置成在要由所述至少一个执行单元执行的所述VPE的每个时钟循环上选择性地对所述结果输出向量数据样本集进行重排序。 <br> **《未公开》**无对应内容。该特征进一步限定了可编程重排序的粒度达到每个时钟循环。对比文件完全没有提及任何关于重排序电路可编程配置,更不用说每个时钟循环的动态重新配置。因此,该特征未被公开。
**技术特征X**:其特征在于:所述至少一个抽头延迟线包括:影子抽头延迟线,其被配置成:在所述至少一个输入数据流路径中将来自所述至少一个向量数据文件的所述输入向量数据样本集接收到多个影子流水线寄存器中 <br> **《未公开》**无对应内容。该特征涉及“影子抽头延迟线”这一具体组件。对比文件中不存在任何与“抽头延迟线”相关的结构,因此更不可能公开其包含“影子抽头延迟线”以及该影子延迟线的具体配置。
**技术特征Y**:针对每个处理级,将所述多个影子流水线寄存器中的所述输入向量数据样本集移位所述向量数据样本宽度以进入主抽头延迟线,从而提供所述经移位的输入向量数据样本集 <br> **《未公开》**无对应内容。该特征描述了影子抽头延迟线向主抽头延迟线移位的操作。由于抽头延迟线、影子延迟线、移位操作均未被对比文件公开,因此该特征未被公开。
**技术特征Z**:所述主抽头延迟线被配置成在所述多个处理级中的每个处理级中在所述至少一个输入数据流路径中提供所述经移位的输入向量数据样本集。 <br> **《未公开》**无对应内容。该特征描述了主抽头延迟线的功能。由于抽头延迟线及其“提供经移位的输入向量数据样本集”的功能未被对比文件公开,因此该特征未被公开。

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权利要求与技术特征

A 包括:至少一个向量数据文件,所述至少一个向量数据文件被配置成: 在至少一个输入数据流路径中提供经取回的输入向量数据样本集以用于所述向量处理操作
B 从至少一个输出数据流路径接收经重排序的结果输出向量数据样本集以便被存储
C 在所述至少一个输入数据流路径中提供的至少一个执行单元
D 在所述至少一个输入数据流路径中在所述至少一个向量数据文件与所述至少一个执行单元之间提供的至少一个抽头延迟线,
E 所述至少一个抽头延迟线被配置成:从所述至少一个向量数据文件接收所述输入向量数据样本集
F 针对等于所述向量处理操作中的向量处理级的数目的多个处理级中的每个处理级,在多个流水线寄存器中将所述输入向量数据样本集移位向量数据样本宽度,以在所述至少一个输入数据流路径中针对所述多个处理级中的每个处理级提供经移位的输入向量数据样本集
G 所述至少一个执行单元被配置成: 针对所述多个处理级中的每个处理级,在所述至少一个输入数据流路径上接收所述经移位的输入向量数据样本集
H 针对所述多个处理级中的每个处理级,对所述经移位的输入向量数据样本集执行所述向量处理操作以在所述至少一个输出数据流路径上提供所述结果输出向量数据样本集
I 至少一个重排序电路系统,所述至少一个重排序电路系统被配置成: 在所述至少一个输出数据流路径上接收所述结果输出向量数据样本集
J 将所述结果输出向量数据样本集重排序成经重排序的结果输出向量数据样本集,而无需将所述结果输出向量数据样本集存储在所述至少一个向量数据文件中
K 在所述至少一个输出数据流路径上提供所述经重排序的结果输出向量数据样本集。
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