计算处理器和数据处理方法与流程

本技术涉及处理器，尤其涉及一种计算处理器和数据处理方法。

背景技术：

1、随着大模型对计算算力的不断提高，计算处理器不仅需要提高单个计算单元（或者说单个内核）的算力能力，还需要多核并行执行任务，以减少计算时间、满足算力需求。一方面，多核同时运行会导致功耗需求较高、供电压力较大，若系统提供的供电电流无法满足运行需求，可能会导致压降，影响系统功能；另一方面，多核运行启动或结束运行瞬间电流变化率较大，还可能会引发电源完整性问题。针对多核运行场景，如何实现功耗抑制和电源完整性问题防御是一个需要重点解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术提供一种计算处理器和数据处理方法，以避免功耗过大并且避免运行引发电源完整性问题，提高系统可靠性。

2、根据本技术实施例的第一方面，提供一种计算处理器，包括控制单元和多个计算单元。

3、所述控制单元用于根据各计算单元发送的状态指示信号，以及所述计算处理器的预设最大运行功耗和/或预设最大启动电流，生成并向每个计算单元下发授权信息。

4、所述计算单元被配置为：接收所述授权信息；响应于当前指令执行结束，根据所述授权信息、所述当前指令的指令类型和下一条指令的就绪状态，确定下一条指令的执行方式。

5、其中，所述指令类型包括长指令和短指令，所述指令类型根据指令的执行时间与该计算单元至所述控制单元的信号往返延迟时间之间的差值确定。

6、在一些可能的实施方式中，所述状态指示信号包括授权请求信号以及用于指示该计算单元处于工作状态或空闲状态的信号。

7、在一些可能的实施方式中，所述控制单元被配置为：响应于从所述计算单元接收到的状态指示信号指示工作状态，向该计算单元持续下发指示有效的授权信息，直至所接收到的状态指示信号指示空闲状态；和/或，根据预设的轮换规则，在预设授权周期下，向目标计算单元下发指示有效的授权信息。

8、在一些可能的实施方式中，所述控制单元包括多个延迟电路，所述多个延迟电路与所述多个计算单元一一对应。

9、所述多个延迟电路被配置为对应于不同的时延，以使所述授权信息从所述控制单元传输至所述多个计算单元对应的信号传输时间相等。

10、在一些可能的实施方式中，所述计算处理器还包括多个开始计数器，所述多个开始计数器与所述多个计算单元一一对应。

11、所述开始计数器被配置为，响应于对应的计算单元开始执行当前指令，从第一初始值递减，以在当前计算指令执行结束的情况下，根据递减结果确定当前指令的指令类型。

12、其中，所述第一初始值根据该计算单元与所述控制单元之间的往返路径的信号传输时间以及所述计算单元执行信号同步操作的处理时间确定。

13、在一些可能的实施方式中，所述计算单元被配置为：响应于当前指令执行结束且所述授权信息指示有效，根据所述当前指令的指令类型和下一条指令的就绪状态，确定不间断执行下一条指令，或者，至少间隔第一设定时间后再执行下一条指令。

14、在一些可能的实施方式中，所述计算单元被配置为：

15、响应于当前指令是长指令，若下一条指令计算条件准备就绪，在所述计算单元所获得的授权信息指示有效的情况下，不间断执行下一条指令；若授权信息指示无效，则等待该计算单元获得有效的授权信息后，再执行下一条指令。

16、若下一条指令计算条件未准备就绪，则至少间隔第一设定时间后，且对应时刻下计算单元获得的授权信息指示有效的情况下，再执行下一条指令。

17、在一些可能的实施方式中，所述计算单元被配置为：

18、响应于当前指令是短指令，若下一条指令计算条件准备就绪，则不间断执行下一条指令。

19、若下一条指令计算条件未准备就绪，则至少间隔第一设定时间后，且对应时刻下计算单元获得的授权信息指示有效的情况下，再执行下一条指令。

20、在一些可能的实施方式中，所述计算处理器还包括多个结束计数器，所述多个结束计数器与所述多个计算单元一一对应。

21、所述结束计数器被配置为，响应于对应的计算单元的当前指令执行结束，从第二初始值递减，以在递减至零时，确定达到所述第一设定时间。

22、其中，所述第二初始值根据该计算单元与所述控制单元之间的往返路径的信号传输时间确定。

23、在一些可能的实施方式中，所述多个计算单元被划分为多个供电组，每个供电组由一路供电回路供电。

24、所述控制单元还被配置为，获取每个供电组内的计算单元的状态指示信号，并根据每个供电组的组预设最大运行功耗和/或组预设最大启动电流，确定下发至每个计算单元的授权信息。

25、在一些可能的实施方式中，所述预设最大运行功耗根据计算单元的最大同时运行数量确定；和/或，所述预设最大启动电流根据计算单元的最大同时启动数量确定。

26、在一些可能的实施方式中，所述计算处理器包括神经网络处理器、图像处理器或中央处理器。

27、根据本技术实施例的第二方面，还提供一种数据处理方法，包括：

28、接收计算单元阵列中各计算单元发送的状态指示信号。

29、根据所述状态指示信号，以及所述计算单元阵列的预设最大运行功耗和/或预设最大启动电流，生成授权信息。

30、将所述授权信息下发至所述计算单元，以使所述计算单元响应于当前指令执行结束，根据所述授权信息、所述当前指令的指令类型和下一条指令的就绪状态，确定下一条指令的执行方式。

31、其中，所述指令类型包括长指令和短指令，所述指令类型根据指令的执行时间与该计算单元至控制单元的信号往返延迟时间之间的差值确定。

32、在一些可能的实施方式中，所述状态指示信号包括授权请求信号以及用于指示该计算单元处于工作状态或空闲状态的信号。

33、所述生成授权信息，包括：响应于从所述计算单元接收到的状态指示信号指示工作状态，向该计算单元持续下发指示有效的授权信息，直至所接收到的状态指示信号指示空闲状态；和/或，根据预设的轮换规则，在预设授权周期下，向目标计算单元下发指示有效的授权信息。

34、在一些可能的实施方式中，所述计算单元阵列被划分为多个供电组，每个供电组由一路供电回路供电。

35、所述接收计算单元阵列中各计算单元发送的状态指示信号，包括：获取每个供电组内的计算单元的状态指示信号。

36、所述根据所述状态指示信号，以及所述计算单元阵列的预设最大运行功耗和/或预设最大启动电流，生成授权信息，包括：根据每个供电组内的计算单元的状态指示信号，以及每个供电组的组预设最大运行功耗和/或组预设最大启动电流，确定下发至每个计算单元的授权信息。

37、根据本技术实施例的第三方面，还提供另外一种数据处理方法，包括：

38、向控制单元发送状态指示信号。

39、接收所述控制单元反馈的授权信息，所述授权信息根据所述状态指示信号以及计算单元阵列的预设最大运行功耗和/或预设最大启动电流确定。

40、响应于当前指令执行结束，根据所述授权信息、所述当前指令的指令类型和下一条指令的就绪状态，确定下一条指令的执行方式。

41、其中，所述指令类型包括长指令和短指令，所述指令类型根据指令的执行时间与该计算单元至所述控制单元的信号往返延迟时间之间的差值确定。

42、在一些可能的实施方式中，所述响应于当前指令执行结束，根据所述授权信息、所述当前指令的指令类型和下一条指令的就绪状态，确定下一条指令的执行方式，包括：

43、响应于当前指令执行结束且所述授权信息指示有效，根据所述当前指令的指令类型和下一条指令的就绪状态，确定不间断执行下一条指令，或者，至少间隔第一设定时间后再执行下一条指令。

44、在一些可能的实施方式中，所述响应于当前指令执行结束，根据所述授权信息、所述当前指令的指令类型和下一条指令的就绪状态，确定下一条指令的执行方式，包括：

45、响应于当前指令是长指令，若下一条指令计算条件准备就绪，在所述计算单元所获得的授权信息指示有效的情况下，不间断执行下一条指令；若授权信息指示无效，则等待该计算单元获得有效的授权信息后，再执行下一条指令。

46、若下一条指令计算条件未准备就绪，则至少间隔第一设定时间后，且对应时刻下计算单元获得的授权信息指示有效的情况下，再执行下一条指令。

47、在一些可能的实施方式中，所述响应于当前指令执行结束，根据所述授权信息、所述当前指令的指令类型和下一条指令的就绪状态，确定下一条指令的执行方式，包括：

48、响应于当前指令是短指令，若下一条指令计算条件准备就绪，则不间断执行下一条指令。

49、若下一条指令计算条件未准备就绪，则至少间隔第一设定时间后，且对应时刻下计算单元获得的授权信息指示有效的情况下，再执行下一条指令。

50、根据本技术实施例的第四方面，还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例所述的方法。

51、根据本技术实施例的第五方面，还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述实施例所述的方法。

52、根据本技术实施例的第六方面，还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如上述实施例所述的方法。

53、本技术的实施例方式提供的技术方案可以包括以下有益效果：

54、该计算处理器中，控制单元用于根据各计算单元发送的状态指示信号，以及所述计算处理器的预设最大运行功耗和/或预设最大启动电流，生成并向每个计算单元下发授权信息。计算单元被配置为：接收所述授权信息；响应于当前指令执行结束，根据所述授权信息、所述当前指令的指令类型和下一条指令的就绪状态，确定下一条指令的执行方式。其中，所述指令类型包括长指令和短指令，所述指令类型根据指令的执行时间与该计算单元至所述控制单元的信号往返延迟时间之间的差值确定。也即，增加了控制单元与计算单元之间的交互流程，控制单元向计算单元下发授权信息，并根据计算单元反馈的状态指示信号调整授权信息，从而控制计算处理器中同时运行的计算单元的数量，还可以控制同时启动的计算单元的数量，从而可以实现对计算单元阵列的pi防御和功耗控制。控制单元动态下发授权信息，还可以提高计算单元的利用率，避免造成较大的系统性能损失。根据长短指令对应的执行策略，结合控制单元的授权信息，在一些情况下实现背靠背指令不间断连续执行进一步降低pi问题风险，在无法背靠背连续执行的情况下，还可以避免信号时延造成授权失控而引发震荡问题，提高了系统可靠性。

55、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。