Alternative Rechnerarchitekturen (Teil 4)
Universal Configurable Blocks
Ein Universal Configurable Block (UCB) (Bild 2) besteht wie die s-Unit des >S<puter aus Operatoreinheiten und konfigurierbaren Datenpfaden.
Gegenüber dem >S<puter wurden nur wenige Teile ergänzt:
Arithmetic Unit (AU, Type A): Die AU enthält eine oder wenige, dann konfigurierbare Verknüpfungen. Das ist etwa die Möglichkeit, zwei Integerzahlen zu addieren. Wenn die Eingänge entsprechend beschaltet sind, liefert die AU ein Ergebnis an ihrem Ausgang, das innerhalb des Schaltnetzes weiterverwendet werden kann. Die AU ist gekennzeichnet durch zwei Eingangsbusse und einen Ausgangsbus, gegebenenfalls durch eine Konfigurationsmöglichkeit (Auswahl der Verknüpfung, im Extremfall entsprechend einer ALU) und durch Konditionalbits. In einigen Fällen, wie bei der Multiplikation, kann die Breite des Ausgangsbusses abweichen, um die Berechnungen zu ermöglichen.
Compare Unit (CoU, Type B): Für die bedingte Ausführung einer Verknüpfung werden Condition-Code-Bits durch einen konfigurierbaren Vergleich in der CoU erzeugt. Der Vergleich lässt sich mit drei Konfigurationsbits auf >, >=, <, <=, !=, ==, TRUE oder FALSE einstellen. Kennzeichen der CoU sind zwei Eingangsbusse, ein Ausgangsbit sowie die Konfigurierbarkeit.
Multiplexer (Mul_C, Type C): Multiplexer vom Typ C belegen die Eingänge der AUs und der CoUs mit jeweils zwei Eingangswerten (in der vollen Verarbeitungsbreite). Hierfür benötigen sie eine Anzahl von Konfigurierungsbits, die sich aus der Anzahl von Eingängen und den zwei Ausgängen ergeben. Kennzeichen für Mul_C-Einheiten sind zwei Ausgangsbusse.
Multiplexer (Mul_D, Type D): Für die Belegung der Register mit den Ergebniswerten wird lediglich ein Ausgangsbus und damit auch nur die Hälfte der Konfigurationsbits benötigt. Ein Mul_D unterscheidet sich daher vom Mul_C durch die Anzahl seiner Ausgangsleitungen.
Demultiplexer (Demul, Type E): Die Ergebnisse der Vergleiche (CoU) müssen an entsprechende AUs weitergeleitet werden. Im Gegensatz zu den Multiplexern, die eine Quellenauswahl vornehmen, liegt hier eine Zielauswahl vor.
Compare Unit 2 (CoU2, type F): Diese (optionale) Einheit erzeugt ein (konfigurierbares) Ready-Signal, das die Steuereinheiten wie der Hyperblock-Sequencer (siehe nächsten Abschnitt) auswerten.
Zusätzliche Hardware zur Synchronisierung des Takts mit in- und externen Steuersignalen.
Privates RAM (Scratchpad oder Local RAM) zur Unterstützung von datenintensiven Algorithmen. Insbesondere Algorithmen der Signalverarbeitung oder Interpolationen basieren auf Datenfeldern, die wichtige Parameter enthalten, meist aber die Größe von Registern überschreiten.