本申請涉及基于消息的處理器。本申請還涉及基于消息的處理器的操作方法。

背景技術(shù)：

1、基于消息的處理器包括多個(gè)基于消息的處理元素，這些處理元素配置成通過消息交換數(shù)據(jù)?；谙⒌奶幚砥髟乜梢宰鳛橥耆灾鞯膯卧峁?，這些單元能夠存儲自己的狀態(tài)并響應(yīng)于接收到的輸入消息以及可選地根據(jù)時(shí)間來更新該狀態(tài)?；蛘撸梢怨蚕硭鼈兊娜炕虿糠止δ?。例如，每個(gè)基于消息的處理器元素可以包括共享存儲器單元中的適當(dāng)存儲器位置，并且多個(gè)基于消息的處理器元素可以共享一個(gè)公共處理器以響應(yīng)于接收到的輸入消息以及可選地根據(jù)時(shí)間來更新它們的狀態(tài)。

2、許多應(yīng)用涉及應(yīng)用于數(shù)據(jù)陣列(例如應(yīng)用于二維、三維或更高維圖像或其他類型數(shù)據(jù))的卷積運(yùn)算。或者，待處理的數(shù)據(jù)可以具有一維性質(zhì)，例如是音頻數(shù)據(jù)。在基于消息的處理中，這意味著輸出數(shù)據(jù)作為一組消息根據(jù)多播模式(例如由卷積模式定義的多播模式)多播至接收方基于消息的處理元素。

3、需要有效地使用分布式處理能力以避免計(jì)算瓶頸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了滿足上述需求，根據(jù)權(quán)利要求1，本文提供了一種基于消息的處理器。

2、本文所要求的基于消息的處理器包括多個(gè)處理器模塊。這些處理器模塊中的每一者包括模塊輸入端、模塊輸出端、具有多個(gè)用于存儲各個(gè)處理器元素狀態(tài)的狀態(tài)值的多個(gè)存儲器位置的存儲器組、以及配置成根據(jù)在其模塊輸入端處接收到的事件消息更新所述狀態(tài)值的處理單元?？蛇x地，基于消息的處理器可以包括一個(gè)或多個(gè)其他類型的處理模塊。處理器模塊的存儲器位置組合集可以定義特征空間，其中各個(gè)存儲器位置與相應(yīng)坐標(biāo)相關(guān)聯(lián)，例如在一維空間的情況下為相應(yīng)的x坐標(biāo)，在二維空間的情況下為x坐標(biāo)和y坐標(biāo)的相應(yīng)對，或者更一般地，在n維空間的情況下為相應(yīng)的坐標(biāo)n元組。在特征空間中，狀態(tài)值代表特征的值。特征空間或其分區(qū)可以定義特征圖，其中

3、如本文所要求保護(hù)的基于消息的處理器還包括具有模式存儲器的多播單元。模式存儲器將多播模式指定為至少一組模式元素。多播單元配置成接收輸入消息并在接收到輸入消息時(shí)多播多個(gè)目標(biāo)指令。每個(gè)目標(biāo)指令都指向處理器模塊中的相應(yīng)目標(biāo)處理器模塊，并引用其中的相應(yīng)目標(biāo)存儲器位置。目標(biāo)處理器模塊和其中的目標(biāo)存儲器位置的選擇是根據(jù)至少一組模式元素中每個(gè)模式元素的相應(yīng)映射。

4、基于消息的處理器配置成選擇性地提供與所述處理器元素狀態(tài)相關(guān)的輸出消息。例如，如果處理器元素狀態(tài)響應(yīng)于所接收的目標(biāo)消息而發(fā)生了足夠程度的變化，則基于消息的處理器可以提供與處理器元素狀態(tài)相關(guān)的輸出消息。

5、由于各個(gè)目標(biāo)指令被導(dǎo)向處理器模塊中的相應(yīng)目標(biāo)處理器模塊，因此實(shí)現(xiàn)計(jì)算負(fù)載在處理器模塊上良好分布。多播模式可以例如表示卷積核，例如矩形模式，并且其中的每一行包括一組模式元素?；蛘?，其中的一列可以被視為這樣。如果多播模式相對較小，則可以將其視為一組模式元素。

6、在一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)處理器模塊中的一個(gè)、多個(gè)或全部具有適當(dāng)?shù)妮敵鱿⑸善饕蕴峁┧鲚敵鱿ⅰ＠?，如果輸?輸入比相對較高，則可以考慮為每個(gè)處理器模塊提供適當(dāng)?shù)妮敵鱿⑸善?。也就是說，如果處理器模塊可以響應(yīng)于由多播單元在接收到輸入消息時(shí)生成的目標(biāo)指令而產(chǎn)生輸出消息。

7、在替代實(shí)施例中，多個(gè)處理器模塊中的兩個(gè)或多個(gè)或全部可以共享公共輸出消息生成器。公共輸出消息生成器可以例如響應(yīng)于來自該處理器模塊的控制信號而為該處理器模塊發(fā)出輸出消息。如果輸出/輸入比相對較低，即，如果平均而言，處理器模塊在需要發(fā)出輸出消息之前接收到多個(gè)目標(biāo)指令，則可以考慮替代實(shí)施例。

8、也可以進(jìn)行組合，例如在基于消息的處理器中一些處理器模塊具有適當(dāng)?shù)妮敵鱿⑸善?，而其他處理器模塊共享公共輸出消息生成器。

9、基于消息的處理器的實(shí)施例可以具有用于對輸入事件消息進(jìn)行排隊(duì)的輸入隊(duì)列?；蛘撸梢栽O(shè)想一種實(shí)施例，其中不存在輸入隊(duì)列，并且基于消息的處理器可以選擇性地接受輸入事件消息并相應(yīng)地指示其符合多播模式的處理器模塊，或者拒絕輸入消息?？蛇x地，其可以返回指示這種接受或拒絕的消息。

10、在實(shí)施例中，與處理器元素狀態(tài)相關(guān)的輸出消息指示所述處理器元素的狀態(tài)變化。這樣能夠減少消息交換設(shè)施的通信負(fù)載。

11、在實(shí)施例中，可以針對多播模式的每個(gè)模式元素獨(dú)立地確定目標(biāo)處理器模塊及其中的處理器元素地址的指定?；蛘?，模式存儲器中的模式元素可以包括相對地址信息，該相對地址信息指定相對于模式中在前或在后模式元素的相對地址和/或相對目標(biāo)模塊指示。由此，處理器模塊及其中的處理器元素地址的計(jì)算大大簡化。

12、如果多播模式的大小大于處理器模塊的數(shù)量，即如果多播模式包括的模式元素的數(shù)量大于處理器模塊的數(shù)量，則多播模式可以被劃分為多個(gè)模式元素集。即，至少一個(gè)模式元素集是多播模式中的多組模式元素當(dāng)中的一組模式元素。在這種情況下，多播單元配置成隨后對多組模式元素當(dāng)中的每一組執(zhí)行多播。

13、基于消息的處理系統(tǒng)可以包括如本文提供的多個(gè)基于消息的處理器。基于消息的處理器可以排成序列，使得基于消息的處理器將其輸出消息作為輸入消息提供給所述序列中的下一個(gè)基于消息的處理器。

14、此外，本文提供了一種基于消息的處理器的操作方法，如權(quán)利要求10所述。

技術(shù)特征：

1.一種基于消息的處理器(1)，包括多播單元(12)和多個(gè)處理器模塊(13a、…、13n)：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于消息的處理器，其中所述至少一組模式元素是所述多播模式中的多組模式元素當(dāng)中的一組模式元素，并且所述多播單元(12)配置成隨后對所述多組模式元素當(dāng)中的每一組模式元素執(zhí)行所述多播。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于消息的處理器，其中所述多組模式元素當(dāng)中的每一組模式元素規(guī)定向所述多個(gè)處理器模塊中的兩個(gè)或更多個(gè)或全部以及所述兩個(gè)或更多個(gè)或全部各自的目標(biāo)存儲器位置的不同映射。

4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的基于消息的處理器，其中所述多個(gè)處理器模塊(13a，…，13n)中的一個(gè)、多個(gè)或全部具有適當(dāng)?shù)妮敵鱿⑸善饕蕴峁┧鲚敵鱿ⅰ?/p>

5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的基于消息的處理器，具有共享輸出消息生成器(15)，以響應(yīng)于來自所述多個(gè)處理器模塊(13a，…，13n)中的兩個(gè)或更多個(gè)或全部的控制信號而提供所述輸出消息。

6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的基于消息的處理器，具有用于對輸入事件消息進(jìn)行排隊(duì)的輸入隊(duì)列(11)。

7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的基于消息的處理器，其中與所述處理器元素狀態(tài)相關(guān)的輸出消息(mout)指示所述處理器元素的狀態(tài)變化。

8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的基于消息的處理器，其中所述模式存儲器(124)中的模式元素包括相對地址信息，所述相對地址信息指定相對于模式中在前或在后模式元素的相對地址和/或相對目標(biāo)模塊指示。

9.一種基于消息的處理系統(tǒng)(100)，包括根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的多個(gè)基于消息的處理器(1a，…，1n)，所述基于消息的處理器排成序列，其中所述基于消息的處理器(1a)將所述基于消息的處理器(1a)的輸出消息作為輸入消息提供給所述序列中的下一個(gè)基于消息的處理器(1b)。

10.一種基于消息的處理器(1)的操作方法，所述基于消息的處理器包括多個(gè)處理器模塊(13a，…，13n)，每個(gè)處理器模塊包括：相應(yīng)的模塊輸入端(13ia，…，13in)；相應(yīng)的模塊輸出端(13oa，…，13on)；相應(yīng)的存儲器組(13ma，…，13mn)，其具有用于存儲用于各個(gè)處理器元素狀態(tài)的狀態(tài)值的多個(gè)存儲器位置；以及相應(yīng)的處理單元(13pa，…，13pn)，其配置成根據(jù)在所述模塊輸入端處接收到的消息來更新所述狀態(tài)值，所述方法包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求10的操作方法，其中多播包括為每個(gè)目標(biāo)指令分配相應(yīng)模式值，并且所分配的處理器模塊配置成用所分配的處理器模塊的處理單元根據(jù)所述相應(yīng)模式值計(jì)算所分配的處理器模塊的存儲器中所述相應(yīng)目標(biāo)位置的更新狀態(tài)。

12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的操作方法，其中所述至少一組模式元素是所述多播模式中的兩組或更多組模式元素的一部分，并且相互不同的模式元素組規(guī)定處理器模塊的分配和所述處理器模塊的存儲器組中的相應(yīng)目標(biāo)位置的相互不同的組合，所述方法針對所述多播模式中的兩組或更多組模式元素中的每一組包括：

技術(shù)總結(jié)
提供一種基于消息的處理器(1)，其包括多個(gè)處理器模塊(13a、…、13n)和多播單元(12)。處理器模塊(13a、…、13n)各自包括模塊輸入端(13ia、…、13in)、模塊輸出端(13oa、…、13on)、具有用于存儲用于各個(gè)處理器元素狀態(tài)的狀態(tài)值的多個(gè)存儲器位置的存儲器組(13ma、…、13mn)以及配置成根據(jù)在所述模塊輸入端處接收到的事件消息來更新所述狀態(tài)值的處理單元(13pa、…、13pn)。多播單元(12)具有模式存儲器(124)，其將多播模式指定為至少一組模式元素。多播單元(12)配置成接收輸入消息(Min)，并根據(jù)由所述至少一組模式元素中所述模式元素中的每一者指定的相應(yīng)映射將相應(yīng)目標(biāo)指令(Mtarg(P,B,A))多播至所述處理器模塊中的相應(yīng)目標(biāo)處理器模塊并引用其中的相應(yīng)目標(biāo)存儲器位置。基于消息的處理器(1)配置成選擇性地提供與所述處理器元素狀態(tài)相關(guān)的輸出消息(Mout)。

技術(shù)研發(fā)人員：奧蘭多·米格爾·皮雷斯多斯雷斯莫雷拉,喬鵬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：斯納普公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21