專利名稱：具有獨(dú)立輸出的交換開關(guān)系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖形處理，特別是涉及具有獨(dú)立輸出的交換開關(guān)(crossbar)系統(tǒng)與方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)常包含有多個(gè)處理器，像是除了中央處理單元(central processing unit，CPU)等主處理器外，亦配有如圖形處理單元(graphic processing unit，GPU)等輔助處理器，設(shè)計(jì)用來(lái)進(jìn)行特殊的處理任務(wù)，在進(jìn)行這些任務(wù)時(shí)，圖形處理單元就可以讓中央處理單元去處理其它任務(wù)。有時(shí)，圖形處理單元等輔助處理器會(huì)與中央處理單元一同整合至計(jì)算機(jī)的主機(jī)板上，此時(shí)，該中央處理單元可能為一微處理器，不過(guò)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員也知曉，圖形處理單元及/或其它輔助處理裝置可以另外設(shè)置在計(jì)算機(jī)卡上，再與計(jì)算機(jī)電連接，如圖形處理單元即設(shè)置在顯示卡(graphicscard)上。
如果圖形處理單元能夠運(yùn)算或處理指令的速度越快，那么所生成的圖像也越細(xì)致，就表示這個(gè)圖形處理單元越好，不過(guò)，我們知道圖形處理單元于處理管線(pipeline)中可能包含各式組件，以既定的順序和/或方式進(jìn)行計(jì)算及操作，如此，常發(fā)生一部份圖形處理單元的處理組件處于閑置狀態(tài)，必須等到另一部份組件將數(shù)據(jù)處理完畢，才能進(jìn)行后續(xù)操作，如果這些閑置組件此時(shí)可以用來(lái)進(jìn)行其它的運(yùn)算，而不再只是閑置等待下一個(gè)指令，那么圖形處理單元會(huì)有更佳的處理速度及效率。
同樣地，圖形處理單元的組件會(huì)連接至可于圖形處理單元的各組件間移動(dòng)數(shù)據(jù)的功能性組件，因?yàn)閳D形處理單元可能包含很多的組件，及時(shí)地于各組件間傳送數(shù)據(jù)會(huì)是相當(dāng)復(fù)雜的操作。
舉個(gè)例子，圖形處理單元中的存儲(chǔ)交換單元(memory exchange unit，MXU)即屬此類裝置，存儲(chǔ)交換單元可以進(jìn)行邏輯地址與實(shí)體地址轉(zhuǎn)換等運(yùn)算，并經(jīng)由存儲(chǔ)接口單元(memory interface unit，MIU)讀/寫數(shù)據(jù)，以便與圖像引擎邏輯地址同步。
圖1是計(jì)算裝置的示意圖，內(nèi)含連接至圖形處理單元13的中央處理單元(central processing unit，CPU)15，圖形處理單元13包含如前述的存儲(chǔ)交換單元11，圖1的計(jì)算裝置還可以包含一個(gè)或多個(gè)輸出入裝置17和存儲(chǔ)器18，全部與總線26連接，而存儲(chǔ)器18存儲(chǔ)器有操作系統(tǒng)19和一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序20(或其它軟件)。圖1的計(jì)算裝置并非用來(lái)限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)知道圖1的計(jì)算裝置尚可包含其它組件及/或結(jié)構(gòu)。
圖1的存儲(chǔ)交換單元11可包含交換開關(guān)組件，用以接受一個(gè)或多個(gè)輸入，并具有一個(gè)或多個(gè)輸出端，舉個(gè)例子，交換開關(guān)10具有一個(gè)輸入端，可將此輸入端接收到的信號(hào)傳送給五個(gè)輸出端(或是更多輸出端)之一。
交換開關(guān)10包含一寫入指標(biāo)控制器(write pointer controller)12或是其它種寫入控制器，用以接收寫入致能信號(hào)，寫入致能信號(hào)包含有目標(biāo)ID(destination ID)和將被傳送至交換開關(guān)10的某一特定輸出端的數(shù)據(jù)，亦即數(shù)據(jù)將從存儲(chǔ)交換單元11傳送至某一輸出端。寫入指標(biāo)控制器12可以將寫入致能信號(hào)中的數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)元件中，如先進(jìn)先出(first-in-first-out，F(xiàn)IFO)裝置14，于一非限定實(shí)施例中，先進(jìn)先出裝置14可以被規(guī)劃成600位的存儲(chǔ)裝置，以儲(chǔ)存寫入指標(biāo)控制器12所接收到的數(shù)據(jù)。
交換開關(guān)10還可包含一讀取指標(biāo)控制器(read pointer controller)16或是其它種的讀取控制器，用以讀取先進(jìn)先出裝置14的內(nèi)容，其讀取順序與數(shù)據(jù)寫入先進(jìn)先出裝置14的順序相同。如圖1所示，讀取指標(biāo)控制器16會(huì)根據(jù)儲(chǔ)存在先進(jìn)先出裝置14的數(shù)據(jù)的目標(biāo)ID，將這些數(shù)據(jù)傳送至輸出狀態(tài)機(jī)(output state machine)21-25中的某一特定個(gè)，每一個(gè)輸出狀態(tài)機(jī)21-25可以連接到圖形處理單元13的其它組件，如本例中的存儲(chǔ)接口單元0-3(組件符號(hào)31-34)或總線接口單元(bus interface unit，BIU)35。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員了解，目前交換開關(guān)10常使用先進(jìn)先出裝置14來(lái)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，以便如圖1般將數(shù)據(jù)傳送給不同的輸出端，不過(guò)先進(jìn)先出裝置14有一特性，就是會(huì)等到讀取指標(biāo)控制器16將前一寫入數(shù)據(jù)讀出后，才可以再?gòu)南冗M(jìn)先出裝置14讀取目前的數(shù)據(jù)，因而造成延遲。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員了解，先進(jìn)先出裝置14中每一項(xiàng)目位置的數(shù)據(jù)會(huì)被依序讀取，于一非限定實(shí)施例中，如果輸出0狀態(tài)機(jī)21和輸出3狀態(tài)機(jī)24所需的數(shù)據(jù)分別儲(chǔ)存在先進(jìn)先出裝置14的第一項(xiàng)目位置和第二項(xiàng)目位置，當(dāng)輸出0狀態(tài)機(jī)21的次一筆數(shù)據(jù)進(jìn)入第三項(xiàng)目位置，那么必須等到輸出3狀態(tài)機(jī)24讀取位于先進(jìn)先出裝置14中第二項(xiàng)目位置的數(shù)據(jù)之后，輸出0狀態(tài)機(jī)21才能讀取放在第三項(xiàng)目位置的次一筆數(shù)據(jù)。
如圖1所示，讀取指標(biāo)控制器16可以循著方塊標(biāo)示的實(shí)線路徑36傳送位于先進(jìn)先出裝置14中第一項(xiàng)目位置的數(shù)據(jù)給輸出0狀態(tài)機(jī)21，圓圈標(biāo)示的虛線38則代表位于先進(jìn)先出裝置14中第二項(xiàng)目位置的數(shù)據(jù)傳送路徑，當(dāng)先進(jìn)先出裝置14中第一項(xiàng)目位置所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)傳送到輸出0狀態(tài)機(jī)21之后，儲(chǔ)存在先進(jìn)先出裝置14中第二項(xiàng)目位置的數(shù)據(jù)才能傳送到輸出3狀態(tài)機(jī)24。
如前所述，如果存儲(chǔ)接口單元334因延遲而沒(méi)準(zhǔn)備好要接收輸出3狀態(tài)機(jī)24的數(shù)據(jù)，那么將不會(huì)進(jìn)行圓圈標(biāo)示路徑38所表示的讀取操作，除非存儲(chǔ)接口單元334準(zhǔn)備好要接收數(shù)據(jù)。因此下一筆指定給輸出0狀態(tài)機(jī)21的數(shù)據(jù)就無(wú)法依照三角標(biāo)示路徑41從先進(jìn)先出裝置14的第三項(xiàng)目位置傳送給輸出0狀態(tài)機(jī)21，必須先讓儲(chǔ)存于先進(jìn)先出裝置14中第二項(xiàng)目位置的數(shù)據(jù)沿著圓圈標(biāo)示路徑38，從讀取指針控制器16傳送到輸出3狀態(tài)機(jī)24。因此圖1的交換開關(guān)可能使圖形處理單元13產(chǎn)生延遲，如此圖形處理單元13就無(wú)法進(jìn)行快速而有效的運(yùn)算。
因此，上述缺點(diǎn)急待一解決辦法。

發(fā)明內(nèi)容
一圖形處理單元內(nèi)的一存儲(chǔ)交換單元包含具有獨(dú)立輸出的交換開關(guān)，該具有獨(dú)立輸出的交換開關(guān)又包含一寫入控制器，該寫入控制器具有一輸入端，可接收包含有數(shù)據(jù)及目標(biāo)ID的信號(hào)，該具有獨(dú)立輸出的交換開關(guān)還包含一存儲(chǔ)器，內(nèi)含有與該寫入控制器連接的多個(gè)獨(dú)立存儲(chǔ)項(xiàng)目，該寫入控制器搜尋一可用存儲(chǔ)項(xiàng)目以儲(chǔ)存該數(shù)據(jù)，于一非限定實(shí)施例中，該寫入控制器可循環(huán)搜尋該多個(gè)存儲(chǔ)項(xiàng)目，以找出次一可用存儲(chǔ)項(xiàng)目，存儲(chǔ)項(xiàng)目包含一可用性指針，當(dāng)該存儲(chǔ)項(xiàng)目已填滿時(shí)設(shè)定為第一狀態(tài)，而當(dāng)該存儲(chǔ)項(xiàng)目可用時(shí)設(shè)定為第二狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)可用存儲(chǔ)項(xiàng)目，則該寫入控制器將該數(shù)據(jù)寫入該可用存儲(chǔ)項(xiàng)目。
一讀取組件包含多個(gè)讀取控制器，該讀取控制器連接至該存儲(chǔ)器的每一存儲(chǔ)項(xiàng)目，每一讀取控制器對(duì)應(yīng)至一特定輸出端，當(dāng)接收到指示獲悉一存儲(chǔ)項(xiàng)目?jī)?nèi)儲(chǔ)存有其對(duì)應(yīng)輸出端所需的數(shù)據(jù)時(shí)，該讀取控制器便從該存儲(chǔ)項(xiàng)目讀取數(shù)據(jù)，該寫入控制器可以藉由一特定讀取控制器內(nèi)的先進(jìn)先出存儲(chǔ)器通知該數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于哪一個(gè)存儲(chǔ)項(xiàng)目?jī)?nèi)，其中該數(shù)據(jù)指定輸出給該特定讀取控制器所連接的該輸出端，該讀取控制器接著自該存儲(chǔ)項(xiàng)目讀取其連接輸出端所需的數(shù)據(jù)，并傳送該數(shù)據(jù)給該輸出端。
因此，交換開關(guān)的輸出端可以獨(dú)立運(yùn)作，不會(huì)因其它輸出端還未準(zhǔn)備好從某一存儲(chǔ)項(xiàng)目接收數(shù)據(jù)而造成延遲，尤其各自獨(dú)立的讀取控制器可以致能任一存儲(chǔ)項(xiàng)目的讀取操作，以讀取必須傳送給本身所連接輸出端的數(shù)據(jù)，不受存有其它輸出端所需數(shù)據(jù)的其它存儲(chǔ)項(xiàng)目的狀態(tài)所影響。
本發(fā)明還提供一種信號(hào)傳輸方法，其應(yīng)用于一圖形處理單元內(nèi)的一交換開關(guān)，將該交換開關(guān)自一輸入端接收的信號(hào)傳送至多個(gè)輸出端，該方法包含下列步驟搜尋該交換開關(guān)內(nèi)的多個(gè)存儲(chǔ)項(xiàng)目?jī)?nèi)的次一可用存儲(chǔ)項(xiàng)目，以儲(chǔ)存包含數(shù)據(jù)及一目標(biāo)辨識(shí)的該信號(hào)；將該數(shù)據(jù)寫入該次一可用存儲(chǔ)項(xiàng)目?jī)?nèi)；傳送該次一可用存儲(chǔ)項(xiàng)目的識(shí)別信息至該多個(gè)讀取控制器內(nèi)的一特定讀取控制器，該特定讀取控制器連接至對(duì)應(yīng)于該目標(biāo)辨識(shí)的一輸出端；自該特定讀取控制器的該存儲(chǔ)器內(nèi)讀取該識(shí)別信息；自該識(shí)別信息指定的該次一可用存儲(chǔ)項(xiàng)目?jī)?nèi)讀取該數(shù)據(jù)；以及根據(jù)該目標(biāo)辨識(shí)將該數(shù)據(jù)傳送至該交換開關(guān)的該輸出端。


圖1為一計(jì)算裝置的方塊圖，內(nèi)有一圖形處理單元，其包含具有一交換開關(guān)的存儲(chǔ)交換單元，其中因?yàn)橄冗M(jìn)先出存儲(chǔ)器的運(yùn)作，于輸出時(shí)會(huì)造成延遲。
圖2為一交換開關(guān)的方塊圖，其改善了圖1交換開關(guān)的缺點(diǎn)，使得一個(gè)輸出端可以根據(jù)目標(biāo)ID而任意與五個(gè)輸出通道的一相連接。
圖3為一流程圖，說(shuō)明圖2中交換開關(guān)能不延遲地自一輸入信道傳送數(shù)據(jù)至多個(gè)輸出通道的步驟，此例中為五個(gè)輸出通道。
圖4說(shuō)明圖2中寫入指標(biāo)控制器將接收的目標(biāo)ID及相關(guān)數(shù)據(jù)，以儲(chǔ)存數(shù)據(jù)于圖2的項(xiàng)目位置之一。
圖5說(shuō)明圖2中寫入指標(biāo)控制器選擇用來(lái)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)項(xiàng)目的順序。
圖6為圖2中五個(gè)讀取指標(biāo)控制器的一的部份方塊圖。
附圖符號(hào)說(shuō)明交換開關(guān)10、50存儲(chǔ)交換單元11寫入指針控制器12 圖形處理單元13先進(jìn)先出裝置14中央處理單元15讀取指標(biāo)控制器16、55 輸出入裝置17存儲(chǔ)器18、52 操作系統(tǒng)19應(yīng)用程序20輸出狀態(tài)機(jī)21-25存儲(chǔ)接口單元31-34 總線接口單元35路徑36、38、41、51、53、78、79信號(hào)63目標(biāo)ID 64數(shù)據(jù)65先進(jìn)先出存儲(chǔ)器75讀取順序76組件7具體實(shí)施方式
本發(fā)明的觀念可藉由下列附圖以獲得更進(jìn)一步的了解，附圖中的組件沒(méi)有限制比例及排列方式，僅用于清楚說(shuō)明本發(fā)明的原則，另外，附圖中相似的組件符號(hào)用于標(biāo)示各圖中對(duì)應(yīng)的部份，當(dāng)這些附圖用于說(shuō)明實(shí)施例時(shí)，不表示本發(fā)明即限定于此實(shí)施例，相反地，應(yīng)包含所有的替換、修改及均等。
圖2為一交換開關(guān)50的方塊圖，不同于圖1的交換開關(guān)10，交換開關(guān)50包括內(nèi)含八個(gè)項(xiàng)目的存儲(chǔ)器52，以完成獨(dú)立輸出的作用，在此非限定實(shí)施例中，寫入指標(biāo)控制器12可以從路徑51接收一寫入致能信號(hào)，而數(shù)據(jù)將會(huì)輸出至四個(gè)存儲(chǔ)接口單元0-3(組件符號(hào)31-34)和/或總線接口單元35中的一個(gè)。
于此非限定實(shí)施例中，具有八個(gè)獨(dú)立存儲(chǔ)項(xiàng)目的存儲(chǔ)器52取代了圖1的先進(jìn)先出裝置14，以接收寫入指標(biāo)控制器12所寫入的數(shù)據(jù)，寫入指針控制器12可以選擇存儲(chǔ)器52中的八個(gè)獨(dú)立存儲(chǔ)項(xiàng)目0-7中的一個(gè)來(lái)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，供該讀取指針控制器55讀出，此部份將詳細(xì)說(shuō)明如后。
如圖2所示，于一非限定實(shí)施例中，讀取指標(biāo)控制器55可以包含五個(gè)相同的組件，以接收將輸出給輸出狀態(tài)機(jī)21-25的數(shù)據(jù)，每一個(gè)讀取指標(biāo)控制器55可以存取任一個(gè)存儲(chǔ)項(xiàng)目，并將讀取的數(shù)據(jù)傳送至適當(dāng)?shù)妮敵龆耍绱?，寫入指?biāo)控制器12可以在存儲(chǔ)器52的存儲(chǔ)項(xiàng)目3寫入要給存儲(chǔ)接口單元031的數(shù)據(jù)，也可以在存儲(chǔ)項(xiàng)目1和存儲(chǔ)項(xiàng)目6寫入要給存儲(chǔ)接口單元334的數(shù)據(jù)，這些組件可以接收其指定數(shù)據(jù)而不受其它組件或?qū)懭腠樞蛩绊?，因此不?huì)有現(xiàn)有技術(shù)的延遲問(wèn)題。
圖3為一流程圖60，說(shuō)明圖2中交換開關(guān)50的運(yùn)作方式，以下說(shuō)明請(qǐng)同時(shí)參考圖2。如圖3所示，于步驟62中，從圖形處理單元內(nèi)的來(lái)源組件所得到的數(shù)據(jù)和目標(biāo)ID將經(jīng)由寫入致能信號(hào)路徑51或其它類似的傳輸路徑傳送到寫入指針控制器12。圖4說(shuō)明經(jīng)由寫入致能信號(hào)路徑51接收的信號(hào)63，在圖4中，信號(hào)63可以包含目標(biāo)ID 64和數(shù)據(jù)65，其將于上述步驟62中被傳送至寫入指標(biāo)控制器12。
當(dāng)寫入指針控制器12接收到信號(hào)63，進(jìn)入步驟66，開始搜尋圖2中存儲(chǔ)器52的次一可用存儲(chǔ)項(xiàng)目，于此非限定實(shí)施例中，存儲(chǔ)器52沒(méi)有被設(shè)計(jì)成一個(gè)先進(jìn)先出裝置，如圖1中的先進(jìn)先出裝置14，而是被設(shè)計(jì)成包含有八個(gè)獨(dú)立存儲(chǔ)項(xiàng)目的存儲(chǔ)器。
于一非限定實(shí)施例中，寫入指標(biāo)控制器12可以將數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)器52內(nèi)的空存儲(chǔ)項(xiàng)目或不包含未讀取數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)項(xiàng)目，寫入指針控制器12可以利用特定的方式循環(huán)搜尋存儲(chǔ)器52內(nèi)的不同存儲(chǔ)項(xiàng)目，以判斷某一存儲(chǔ)項(xiàng)目是否可用于接收寫入信號(hào)路徑51上的信號(hào)63，此信號(hào)63內(nèi)包含有數(shù)據(jù)65。
于一非限定實(shí)施例中，存儲(chǔ)器52的每一存儲(chǔ)項(xiàng)目具有一可用性指針或是可規(guī)劃一位，如俗稱的修改位(dirty bit)，如果一特定存儲(chǔ)項(xiàng)目已滿，就表示數(shù)據(jù)65已寫入存儲(chǔ)項(xiàng)目位置，但是還未讀出，于一非限定實(shí)施例中，可將可用指示位設(shè)為1。
如圖3的步驟67和步驟69，當(dāng)可用指示位為1，寫入指標(biāo)控制器12會(huì)知道這個(gè)存儲(chǔ)項(xiàng)目已滿不可用，因此，于圖3的步驟66中，寫入指標(biāo)控制器12會(huì)搜尋存儲(chǔ)器52的次一可用存儲(chǔ)項(xiàng)目，好用來(lái)儲(chǔ)存從寫入致能信號(hào)路徑51接收到的數(shù)據(jù)。如前所述，寫入指標(biāo)控制器12再一次執(zhí)行步驟67，判斷次一存儲(chǔ)項(xiàng)目位置的可用指示位是否為0，如果可用指示位不為0，而是1，那么寫入指標(biāo)控制器12就會(huì)于步驟69中移至再下一個(gè)存儲(chǔ)項(xiàng)目，然后檢查其可用性。
圖5是寫入指標(biāo)控制器12的搜尋順序圖70，寫入指標(biāo)控制器12會(huì)跟著這個(gè)順序找出可用的存儲(chǔ)項(xiàng)目，于一非限定實(shí)施例中，如果目前的寫入指針位置在存儲(chǔ)項(xiàng)目7，當(dāng)接收到從寫入致能信號(hào)路徑51(圖2)進(jìn)來(lái)的新數(shù)據(jù)，寫入指針控制器12會(huì)判斷存儲(chǔ)項(xiàng)目0的可用性，如果項(xiàng)目0和項(xiàng)目1的可用指示位都是1，那么表示這兩個(gè)存儲(chǔ)項(xiàng)目?jī)?nèi)都有數(shù)據(jù)寫入但是還未被讀取，因此寫入指標(biāo)控制器12會(huì)跳過(guò)存儲(chǔ)項(xiàng)目0和項(xiàng)目1，再判斷存儲(chǔ)項(xiàng)目2的可用指示位，如果所有的存儲(chǔ)項(xiàng)目都滿了，如圖2所示，寫入指標(biāo)控制器12會(huì)從路徑53送出一存儲(chǔ)填滿信號(hào)給圖形處理單元的來(lái)源組件(圖中未顯示)。
在圖3的步驟67中，如果存儲(chǔ)項(xiàng)目2的可用指示位為0，則表示已找到一個(gè)可用存儲(chǔ)項(xiàng)目，寫入指針控制器12便可以進(jìn)行圖3的步驟71，寫入指標(biāo)控制器12將圖4的數(shù)據(jù)65寫入這個(gè)可用存儲(chǔ)項(xiàng)目?jī)?nèi)，于此非限定實(shí)施例中，即存儲(chǔ)項(xiàng)目2。
如前所述，圖4的信號(hào)63包含目標(biāo)ID 64和數(shù)據(jù)65，因此數(shù)據(jù)65要送至圖2中交換開關(guān)50的哪一個(gè)輸出端，目標(biāo)ID 64可包含一識(shí)別標(biāo)志或識(shí)別信息。在步驟74中，寫入指標(biāo)控制器12便可以傳送存儲(chǔ)項(xiàng)目ID 64給對(duì)應(yīng)于該目標(biāo)輸出端的讀取指針控制器55，所稱目標(biāo)可為圖2中的存儲(chǔ)接口單元0-3 31-34或總線接口單元35。
如前所述，于此非限定實(shí)施例中，讀取指標(biāo)控制器55可以包含五個(gè)相同的讀取指標(biāo)控制器，分別與對(duì)應(yīng)的輸出狀態(tài)機(jī)21-25連接，這些輸出狀態(tài)機(jī)又分別與各自的輸出端連接，圖6的讀取指標(biāo)控制器55x只顯示一個(gè)代表性的讀取指標(biāo)控制器，其為圖2中讀取指標(biāo)控制器55的一部份，本領(lǐng)域的技術(shù)人員均知讀取指標(biāo)控制器55可以包含五個(gè)或更多的此種組件，當(dāng)然同時(shí)要跟著變更交換開關(guān)50的輸出端數(shù)目。
如圖6所示，每一個(gè)讀取指標(biāo)控制器55x可包含一個(gè)先進(jìn)先出存儲(chǔ)器75，用以接收信號(hào)63中的目標(biāo)ID64，此部分已于圖3的步驟7 4說(shuō)明過(guò)，換句話說(shuō)，圖2中的寫入指標(biāo)控制器12會(huì)將目標(biāo)ID64寫入對(duì)應(yīng)到特定輸出端的讀取指標(biāo)控制器55x，儲(chǔ)存在先進(jìn)先出存儲(chǔ)器75內(nèi)。于圖6的例子中，藉由將目標(biāo)ID64存入先進(jìn)先出存儲(chǔ)器75中，讀取指針控制器55x可以知道將要傳送到與其連接的輸出端的數(shù)據(jù)65是儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器52的項(xiàng)目4內(nèi)。
當(dāng)先進(jìn)先出存儲(chǔ)器75內(nèi)有寫入東西，讀取指標(biāo)控制器55x的組件77會(huì)產(chǎn)生一讀取致能信號(hào)(亦可見于圖2)，以讀取存儲(chǔ)器52的存儲(chǔ)項(xiàng)目4內(nèi)的數(shù)據(jù)內(nèi)容，如圖3的步驟82，根據(jù)路徑79上的地址信號(hào)，從組件77發(fā)出的讀取致能信號(hào)可以經(jīng)由讀取致能路徑78傳送到存儲(chǔ)器52的存儲(chǔ)項(xiàng)目4。
于一非限定實(shí)施例中，圖6的讀取指標(biāo)控制器55x可以指定給與存儲(chǔ)接口單元031連接的輸出0狀態(tài)機(jī)21，先進(jìn)先出存儲(chǔ)器75可以儲(chǔ)存數(shù)個(gè)存儲(chǔ)項(xiàng)目ID，以紀(jì)錄必須從存儲(chǔ)器52傳送到存儲(chǔ)接口單元031的數(shù)據(jù)是儲(chǔ)存在哪些存儲(chǔ)項(xiàng)目中，其數(shù)量沒(méi)有限制，可以等于、多于或少于存儲(chǔ)項(xiàng)目的數(shù)量，超過(guò)的存儲(chǔ)項(xiàng)目ID可以依箭頭76的順序儲(chǔ)存在先進(jìn)先出存儲(chǔ)器75內(nèi)，則組件77可依適當(dāng)?shù)捻樞驈拇鎯?chǔ)器52的不同存儲(chǔ)項(xiàng)目取得數(shù)據(jù)，此為圖3的步驟84，如此存儲(chǔ)器52內(nèi)的數(shù)據(jù)可以被傳送至輸出0狀態(tài)機(jī)21，然后再輸出給存儲(chǔ)接口單元031。
因此，每一個(gè)輸出端基本上有其自己的讀取指標(biāo)控制器55x，另外，存儲(chǔ)器52內(nèi)各存儲(chǔ)項(xiàng)目0-7的運(yùn)作各自獨(dú)立，所以任一輸出端不會(huì)延遲到其它輸出端的數(shù)據(jù)傳送。
于一非限定實(shí)施例中，寫入指標(biāo)控制器12可以將指定給輸出0狀態(tài)機(jī)21的信號(hào)內(nèi)的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器52的存儲(chǔ)項(xiàng)目0、存儲(chǔ)項(xiàng)目2和存儲(chǔ)項(xiàng)目4內(nèi)，同樣地，當(dāng)寫入指標(biāo)控制器12接收到其它信號(hào)63，其內(nèi)的數(shù)據(jù)指定要傳送給輸出4狀態(tài)機(jī)25，則其數(shù)據(jù)可以儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器52的存儲(chǔ)項(xiàng)目1和存儲(chǔ)項(xiàng)目3內(nèi)，如前所述，讀取指標(biāo)控制器55可以具有五個(gè)相同的讀取指標(biāo)控制器，所以，與輸出0狀態(tài)機(jī)21連接的讀取指針控制器即可從存儲(chǔ)器52的存儲(chǔ)項(xiàng)目0、存儲(chǔ)項(xiàng)目2和存儲(chǔ)項(xiàng)目4存取數(shù)據(jù)，而不影響與輸出4狀態(tài)機(jī)25連接的讀取指針控制器從存儲(chǔ)器52的存儲(chǔ)項(xiàng)目1和存儲(chǔ)項(xiàng)目3存取數(shù)據(jù)，因此本領(lǐng)域的技術(shù)人員可知讀取指標(biāo)控制器55內(nèi)的每一個(gè)讀取指標(biāo)控制器均獨(dú)立運(yùn)作，以存取儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器52內(nèi)的存儲(chǔ)項(xiàng)目的內(nèi)容，并將此數(shù)據(jù)傳送給適當(dāng)?shù)妮敵龆恕?br> 如前所述，存儲(chǔ)器52內(nèi)每一個(gè)存儲(chǔ)項(xiàng)目的可用指示位可以于1和0間切換，以表示存儲(chǔ)項(xiàng)目的可用狀態(tài)或不可用狀態(tài)，因此寫入指標(biāo)控制器12可以依據(jù)其可用性持續(xù)將數(shù)據(jù)加載存儲(chǔ)器52的不同存儲(chǔ)項(xiàng)目?jī)?nèi)，即便一個(gè)輸出端綁住了存儲(chǔ)器52內(nèi)的某些存儲(chǔ)項(xiàng)目，這個(gè)方法仍舊能讓數(shù)據(jù)從寫入指針控制器經(jīng)由讀取指標(biāo)控制器55移動(dòng)到不同的輸出端。于此實(shí)施例中，即使存儲(chǔ)器52內(nèi)的某些存儲(chǔ)項(xiàng)目正被使用，剩下的存儲(chǔ)項(xiàng)目仍可供寫入指標(biāo)控制器12寫入并傳送至圖2中交換開關(guān)50的其它輸出端。如此即建立了獨(dú)立的輸出通道，任一輸出端不須再等候其它的輸出端完成輸出請(qǐng)求。另外，因?yàn)閷懭胫笜?biāo)控制器12對(duì)任何輸出均利用次一可用存儲(chǔ)項(xiàng)目，所以即使是在不平衡的輸出狀態(tài)下，像是其中的一個(gè)輸出端比起其它的輸出端有較大的流量，也還是可以充分利用存儲(chǔ)器52，也因此這個(gè)方法基本上給了每一個(gè)存儲(chǔ)接口單元或總線接口單元專用的數(shù)據(jù)流路徑。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可知，存儲(chǔ)器52可以具有比實(shí)施例所示更多或更少的存儲(chǔ)項(xiàng)目，同樣地，交換開關(guān)50的輸出端數(shù)量也可以增加或減少以符合需求，當(dāng)然讀取指標(biāo)控制器55x的數(shù)量也要跟著調(diào)整。
前述實(shí)施例僅為說(shuō)明之用，而不用于限制本發(fā)明的范疇，依據(jù)前述說(shuō)明可為適當(dāng)?shù)男薷幕蜃兓懻摷斑x擇的實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可因應(yīng)預(yù)期的特殊使用進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷模苌斐霾煌膶?shí)施例，所有此類修改及變化均不脫離如權(quán)利要求所規(guī)范的本發(fā)明范疇。
權(quán)利要求
1.一種具有獨(dú)立輸出的交換開關(guān)，其包含一寫入控制器，其具有一輸入端，用于接收包含數(shù)據(jù)及一目標(biāo)辨識(shí)的一信號(hào)；一存儲(chǔ)器，其具有多個(gè)獨(dú)立的可寫入/讀取項(xiàng)目，并與該寫入控制器連接，該寫入控制器可將該數(shù)據(jù)寫入該存儲(chǔ)器內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)可用項(xiàng)目；以及多個(gè)讀取控制器，每一該讀取控制器連接于每一該可寫入/讀取項(xiàng)目，每一該讀取控制器連接至該交換開關(guān)的一輸出端，以讀取已寫入該多個(gè)項(xiàng)目并指定與該讀取控制器連接的該輸出端的數(shù)據(jù)，并傳送讀取的該數(shù)據(jù)給與該輸出端相連接的一目標(biāo)。
2.如權(quán)利要求1所述的交換開關(guān)，還包含一輸出狀態(tài)機(jī)，其連接至該多個(gè)讀取控制器之一，用于接收自該存儲(chǔ)器內(nèi)的一項(xiàng)目所讀取的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)傳送至一目標(biāo)組件。
3.如權(quán)利要求1所述的交換開關(guān)，其中每一該讀取控制器還包含一先進(jìn)先出存儲(chǔ)器，用于自該寫入控制器接收一識(shí)別標(biāo)志，以指定儲(chǔ)存有該數(shù)據(jù)的一特定存儲(chǔ)項(xiàng)目，該數(shù)據(jù)將被讀取及傳送至與該特定讀取控制器連接的一特定輸出端。
4.如權(quán)利要求3所述的交換開關(guān)，其中該特定讀取控制器產(chǎn)生一讀取致能信號(hào)，以讀取該特定存儲(chǔ)項(xiàng)目的內(nèi)容，而該特定存儲(chǔ)項(xiàng)目是由該先進(jìn)先出存儲(chǔ)器所接收的該識(shí)別標(biāo)志所指定。
5.如權(quán)利要求1所述的交換開關(guān)，還包含可用性指標(biāo)，其連接至該存儲(chǔ)器的每一項(xiàng)目，當(dāng)該項(xiàng)目已滿不能接收該數(shù)據(jù)時(shí)，該可用性指標(biāo)位于一第一狀態(tài)；當(dāng)該項(xiàng)目可自該寫入控制器接收數(shù)據(jù)時(shí)，該可用性指標(biāo)位于一第二狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求5所述的交換開關(guān)，其中當(dāng)該寫入控制器將該數(shù)據(jù)寫入一特定項(xiàng)目后，設(shè)定該特定項(xiàng)目的該可用性指標(biāo)成為該第一狀態(tài)，當(dāng)該讀取控制器自該特定項(xiàng)目?jī)?nèi)讀取該寫入控制器先前寫入的該數(shù)據(jù)后，設(shè)定該特定項(xiàng)目的該可用性指標(biāo)成為該第二狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求5所述的交換開關(guān)，其中該寫入控制器以一預(yù)定順序判斷該一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)項(xiàng)目的該可用性指標(biāo)，直到識(shí)別出一存儲(chǔ)項(xiàng)目的該可用性指標(biāo)位于該第二狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求5所述的交換開關(guān)，還包含一信號(hào)路徑，其連接至該寫入控制器及一個(gè)或多個(gè)來(lái)源組件，以傳送包含該數(shù)據(jù)及該目標(biāo)辨識(shí)的該信號(hào)給該寫入控制器，當(dāng)該多個(gè)項(xiàng)目的該可用性指標(biāo)均位于該第一狀態(tài)時(shí)，該信號(hào)路徑從該寫入控制器回傳一信號(hào)至該一個(gè)或多個(gè)來(lái)源組件。
9.一種信號(hào)傳輸方法，其應(yīng)用于一圖形處理單元內(nèi)的一交換開關(guān)，將該交換開關(guān)自一輸入端接收的信號(hào)傳送至多個(gè)輸出端，該方法包含下列步驟搜尋該交換開關(guān)內(nèi)的多個(gè)存儲(chǔ)項(xiàng)目?jī)?nèi)的次一可用存儲(chǔ)項(xiàng)目，以儲(chǔ)存包含數(shù)據(jù)及一目標(biāo)辨識(shí)的該信號(hào)；將該數(shù)據(jù)寫入該次一可用存儲(chǔ)項(xiàng)目?jī)?nèi)；傳送該次一可用存儲(chǔ)項(xiàng)目的識(shí)別信息至該多個(gè)讀取控制器內(nèi)的一特定讀取控制器，該特定讀取控制器連接至對(duì)應(yīng)于該目標(biāo)辨識(shí)的一輸出端；自該特定讀取控制器的該存儲(chǔ)器內(nèi)讀取該識(shí)別信息；自該識(shí)別信息指定的該次一可用存儲(chǔ)項(xiàng)目?jī)?nèi)讀取該數(shù)據(jù)；以及根據(jù)該目標(biāo)辨識(shí)將該數(shù)據(jù)傳送至該交換開關(guān)的該輸出端。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中該特定讀取控制器的該存儲(chǔ)器有數(shù)個(gè)位置，其數(shù)量等于該多個(gè)存儲(chǔ)項(xiàng)目的數(shù)量，該特定讀取控制器的該存儲(chǔ)器為一先進(jìn)先出存儲(chǔ)器。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，還包含步驟以一預(yù)定順序循環(huán)搜尋該多個(gè)存儲(chǔ)項(xiàng)目，以找出該次一可用存儲(chǔ)項(xiàng)目，在全部存儲(chǔ)項(xiàng)目的可用性均搜尋過(guò)一次后，才會(huì)第二次判斷該每一存儲(chǔ)項(xiàng)目的可用性。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其中該次一可用存儲(chǔ)項(xiàng)目具有一可用性指針，指示該存儲(chǔ)項(xiàng)目是否可用于接收該數(shù)據(jù)。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，還包含步驟產(chǎn)生一讀取致能信號(hào)，以讀取該特定存儲(chǔ)項(xiàng)目的內(nèi)容，而該特定存儲(chǔ)項(xiàng)目是由儲(chǔ)存于該特定讀取控制器內(nèi)的該識(shí)別信息所指定。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中于同一時(shí)間產(chǎn)生的該讀取致能信號(hào)的數(shù)量可等于該多個(gè)讀取控制器的數(shù)量，用以讀取該多個(gè)存儲(chǔ)項(xiàng)目的內(nèi)容。
15.如權(quán)利要求9所述的方法，還包含步驟如果在判斷該多個(gè)存儲(chǔ)項(xiàng)目的可用性狀態(tài)時(shí)，得知該多個(gè)存儲(chǔ)項(xiàng)目?jī)?nèi)無(wú)次一可用存儲(chǔ)項(xiàng)目，則產(chǎn)生一存儲(chǔ)項(xiàng)目填滿信號(hào)。
全文摘要
一圖形處理單元內(nèi)的存儲(chǔ)交換單元具有一輸出獨(dú)立的交換開關(guān)，該交換開關(guān)包含一寫入控制器，其具有一輸入端，可接收包含數(shù)據(jù)及目標(biāo)ID的信號(hào)，該交換開關(guān)還包括一存儲(chǔ)器，其具有與該寫入控制器連接的多個(gè)獨(dú)立項(xiàng)目，寫入控制器可搜尋一可用存儲(chǔ)項(xiàng)目來(lái)儲(chǔ)存該數(shù)據(jù)，一旦確認(rèn)一可用存儲(chǔ)項(xiàng)目，便將該數(shù)據(jù)寫入；一讀取組件包含多個(gè)讀取控制器，其連接至每一存儲(chǔ)項(xiàng)目，每一個(gè)讀取控制器對(duì)應(yīng)一特定輸出端，當(dāng)接收到指示得知對(duì)應(yīng)其輸出端的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在某一存儲(chǔ)項(xiàng)目?jī)?nèi)，便可自該存儲(chǔ)項(xiàng)目讀取數(shù)據(jù)，經(jīng)由該目標(biāo)輸出端將讀出的數(shù)據(jù)傳送至目標(biāo)，該存儲(chǔ)項(xiàng)目的可用性狀態(tài)則恢復(fù)成可用狀態(tài)，以接收其它數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G06F12/08GK101025822SQ20071008636
公開日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2007年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月5日
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