【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及芯片設計，尤其涉及一種處理器及指令執行方法。
技術介紹
1、在處理器內電流隨著指令的執行會變大或者變小，而電流的突變又會引起電路中電壓的變化。當電流突然升高時，電壓會產生一個壓降；當電流突然降低時，會有一個電壓升高的現象。如果電壓的變化超出了處理器的正常工作范圍，則可能導致處理器異常或者損壞。因此處理器在設計時應該盡可能避免電流突變的問題。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術提供了一種處理器及指令執行方法，能夠避免處理器在執行指令時出現電流突變。
2、第一方面，本專利技術提供一種處理器，所述處理器包括：
3、譯碼器，用于對指令進行譯碼，得到譯碼結果；
4、運算單元，用于根據所述譯碼器得到的譯碼結果進行運算；
5、電流獲取模塊，用于在所述運算單元進行運算之前，從所述譯碼器獲取指令信息，根據所述指令信息從存儲的指令電流集合獲取將要執行指令的瞬時電流預測值；
6、仲裁模塊，與所述電流獲取模塊連接，用于根據所述電流獲取模塊獲取的將要執行指令的瞬時電流預測值和預設閾值，判斷是否向所述運算單元插入nop指令；
7、所述運算單元，還用于執行插入的所述nop指令。
8、可選地，所述電流獲取模塊包括第一配置接口，所述第一配置接口用于配置所述指令電流集合。
9、可選地，所述仲裁模塊，具體用于：
10、計算所述電流獲取模塊獲取的將要執行指令的瞬時電流預測值的和，得到所述運算單元單
11、基于所述單次運算的總瞬時電流值依次統計各時間窗口的窗口電流值，所述時間窗口由時間窗口系數進行配置；
12、比較相鄰兩次統計的窗口電流值的差值和預設閾值，若本次統計的窗口電流值減去上一次統計的窗口電流值的差值大于預設閾值，則向所述運算單元插入nop指令；若本次統計的窗口電流值減去上一次統計的窗口電流值的差值小于所述預設閾值，則取消向所述運算單元插入nop指令。
13、可選地，所述仲裁模塊第一次統計的窗口電流值是始于第一個時鐘周期的時間窗口內所有單次運算的總瞬時電流值的和，從第二次統計的窗口電流值開始，本次統計的窗口電流值基于上一次統計的窗口電流值和最近一次計算得到的單次運算的總瞬時電流值得到。
14、可選地，本次統計的窗口電流值和上一次統計的窗口電流值滿足關系式：
15、current_window[n]＝(1-alpha)*current_window[n-1]+alpha*current_inst，n≥2，其中current_window[n]是本次統計的窗口電流值，current_window[n-1]是上一次統計的窗口電流值，alpha是介于0～1的時間窗口系數，current_inst是最近一次計算得到的單次運算的總瞬時電流值。
16、可選地，所述仲裁模塊包括第二配置接口和第三配置接口，所述第二配置接口用于配置預設閾值，所述第三配置接口用于配置時間窗口系數。
17、可選地，所述仲裁模塊向所述運算單元插入nop指令的頻次滿足關系式：
18、freq_nop＝(current_window[n]-current_window[n-1]-x)/x，n≥2，其中freq_nop是插入nop指令的頻次，current_window[n]是本次統計的窗口電流值，current_window[n-1]是上一次統計的窗口電流值，x是預設閾值。
19、可選地，所述仲裁模塊，具體用于：
20、計算所述電流獲取模塊獲取的將要執行指令的瞬時電流預測值的和，得到所述運算單元單次運算的總瞬時電流值；
21、比較所述單次運算的總瞬時電流值和預設閾值，若所述單次運算的總瞬時電流值大于預設閾值，則向所述運算單元插入nop指令；若所述單次運算的總瞬時電流值小于所述預設閾值，則取消向所述運算單元插入nop指令。
22、可選地，所述譯碼器用于得到譯碼結果之后，暫存所述譯碼結果，并在接收到譯碼結果發送指令之后，向所述運算單元發送所述譯碼結果；
23、所述仲裁模塊，還用于在判斷是否向所述運算單元插入nop指令之后，向所述譯碼器發送所述譯碼結果發送指令。
24、第二方面，本專利技術提供一種處理器的指令執行方法，所述方法包括：
25、在運算單元進行運算之前，從譯碼器獲取指令信息，根據所述指令信息從存儲的指令電流集合獲取將要執行指令的瞬時電流預測值；
26、根據將要執行指令的瞬時電流預測值和預設閾值，判斷是否向所述運算單元插入nop指令。
27、可選地，所述根據將要執行指令的瞬時電流預測值和預設閾值，判斷是否向所述運算單元插入nop指令包括：
28、計算將要執行指令的瞬時電流預測值的和，得到所述運算單元單次運算的總瞬時電流值；
29、基于所述單次運算的總瞬時電流值依次統計各時間窗口的窗口電流值，所述時間窗口由時間窗口系數進行配置；
30、比較相鄰兩次統計的窗口電流值的差值和預設閾值，若本次統計的窗口電流值減去上一次統計的窗口電流值的差值大于預設閾值，則向所述運算單元插入nop指令；若本次統計的窗口電流值減去上一次統計的窗口電流值的差值小于所述預設閾值，則取消向所述運算單元插入nop指令。
31、可選地，第一次統計的窗口電流值是始于第一個時鐘周期的時間窗口內所有單次運算的總瞬時電流值的和，從第二次統計的窗口電流值開始，本次統計的窗口電流值基于上一次統計的窗口電流值和最近一次計算得到的單次運算的總瞬時電流值得到。
32、可選地，本次統計的窗口電流值和上一次統計的窗口電流值滿足關系式：
33、current_window[n]＝(1-alpha)*current_window[n-1]+alpha*current_inst，n≥2，其中current_window[n]是本次統計的窗口電流值，current_window[n-1]是上一次統計的窗口電流值，alpha是介于0～1的時間窗口系數，current_inst是最近一次計算得到的單次運算的總瞬時電流值。
34、可選地，所述根據將要執行指令的瞬時電流預測值和預設閾值，判斷是否向所述運算單元插入nop指令包括：
35、計算將要執行指令的瞬時電流預測值的和，得到所述運算單元單次運算的總瞬時電流值；
36、比較所述單次運算的總瞬時電流值和預設閾值，若所述單次運算的總瞬時電流值大于預設閾值，則向所述運算單元插入nop指令；若所述單次運算的總瞬時電流值小于所述預設閾值，則取消向所述運算單元插入nop指令。
37、本專利技術提供的處理器及指令執行方法，在運算單元進行運算之前，電流獲取模塊提前獲取運算單元將要執行指令的瞬時電流預測值；仲裁模塊根據將要執行指令的瞬時電流預測值和預設閾值判斷是否向運算單元插入nop本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種處理器，其特征在于，所述處理器包括：
2.根據權利要求1所述的處理器，其特征在于，所述電流獲取模塊包括第一配置接口，所述第一配置接口用于配置所述指令電流集合。
3.根據權利要求1所述的處理器，其特征在于，所述仲裁模塊，具體用于：
4.根據權利要求3所述的處理器，其特征在于，
5.根據權利要求4所述的處理器，其特征在于，本次統計的窗口電流值和上一次統計的窗口電流值滿足關系式：
6.根據權利要求3所述的處理器，其特征在于，所述仲裁模塊包括第二配置接口和第三配置接口，所述第二配置接口用于配置預設閾值，所述第三配置接口用于配置時間窗口系數。
7.根據權利要求3所述的處理器，其特征在于，所述仲裁模塊向所述運算單元插入NOP指令的頻次滿足關系式：
8.根據權利要求1所述的處理器，其特征在于，所述仲裁模塊，具體用于：
9.根據權利要求1所述的處理器，其特征在于，所述譯碼器用于得到譯碼結果之后，暫存所述譯碼結果，并在接收到譯碼結果發送指令之后，向所述運算單元發送所述譯碼結果；
10
11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，所述根據將要執行指令的瞬時電流預測值和預設閾值，判斷是否向所述運算單元插入NOP指令包括：
12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，第一次統計的窗口電流值是始于第一個時鐘周期的時間窗口內所有單次運算的總瞬時電流值的和，從第二次統計的窗口電流值開始，本次統計的窗口電流值基于上一次統計的窗口電流值和最近一次計算得到的單次運算的總瞬時電流值得到。
13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，本次統計的窗口電流值和上一次統計的窗口電流值滿足關系式：
14.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，所述根據將要執行指令的瞬時電流預測值和預設閾值，判斷是否向所述運算單元插入NOP指令包括：
...【技術特征摘要】
1.一種處理器，其特征在于，所述處理器包括：
2.根據權利要求1所述的處理器，其特征在于，所述電流獲取模塊包括第一配置接口，所述第一配置接口用于配置所述指令電流集合。
3.根據權利要求1所述的處理器，其特征在于，所述仲裁模塊，具體用于：
4.根據權利要求3所述的處理器，其特征在于，
5.根據權利要求4所述的處理器，其特征在于，本次統計的窗口電流值和上一次統計的窗口電流值滿足關系式：
6.根據權利要求3所述的處理器，其特征在于，所述仲裁模塊包括第二配置接口和第三配置接口，所述第二配置接口用于配置預設閾值，所述第三配置接口用于配置時間窗口系數。
7.根據權利要求3所述的處理器，其特征在于，所述仲裁模塊向所述運算單元插入nop指令的頻次滿足關系式：
8.根據權利要求1所述的處理器，其特征在于，所述仲裁模塊，具體用于：
9.根據權利要求1所述的處理器，其特征在于，所述譯...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王磊，
申請(專利權)人：成都海光集成電路設計有限公司，
類型：發明
國別省市：
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