RISC-V RVV第4讲之RVV数据在向量寄存器的布局

RISC-V RVV第4讲之RVV 数据在向量寄存器的布局

目录

• RISC-V RVV第4讲之RVV 数据在向量寄存器的布局
  • 1 LMUL = 1
  • 2 LMUL < 1
  • 3 LMUL > 1
  • 4 混合宽度运算
  • 5 掩码寄存器的布局
  • 参考：

这一章讲述不同的SEW、 LMUL 以及VLEN参数下向量寄存器中元素的排布。

1 LMUL = 1

当LMUL = 1，意味着只使用单个向量寄存器，用来将数据摆放到这个寄存器里。

如下图表示不同VLEN下， 不同SEW的元素单个向量寄存器（LMUL = 1）的排布。

以上图VLEN =128bits 为例，说明不同宽度的元素摆放到单个向量寄存器中的情况：

// VLEN =128bits时，单个向量寄存器可以保存16个int8 或者 8个int16 或 4个int32 或 2个int64
int8_t  a[16];
int16_t b[8];
int32_t c[4];
int64_t d[2];

2 LMUL < 1

当LMUL < 1，意味着只使用单个向量寄存器的一部分。向量寄存器中剩余部分（下图画横线部分）被视为尾部（Tail部分）的一部分，尾部元素必须服从vta设置。

3 LMUL > 1

当LMUL > 1，意味着可以使用多个向量寄存器用来统一存放数据。

以上图VLEN =128bits SEW = 32为例，说明多个向量寄存器存放数据情况：

// VLEN = 128bits时，LMUL = 2 表示2个向量寄存器可以保存8个int32
int32_t c[8];

// VLEN = 128bits时，LMUL = 4 表示4个向量寄存器可以保存16个int32
int32_t c[16];

4 混合宽度运算

spec 允许不同宽度（即 SEW ）的元素进行运算，只需要元素个数一致。也即满足如下约束：

SEW/LMUL 相等，也即 VLMAX = LMUL*VLEN/SEW 也是一个常数

下例显示了在VLEN =128bits时四种不同的填充元素宽度（8b、16b、32b、64b）以及不同的寄存器组乘系数（LMUL = 1/2，1, 2, 4），每组的SEW/LMUL都等于16 ，这样每个组都可以持有相同数量的向量元素（在本例中为VLMAX=8）

5 掩码寄存器的布局

向量掩码只占用一个向量寄存器，与SEW 与 LMUL无关。掩码一个bit对应一个元素。

对于 VLMAX = LMUL*VLEN/SEW ， 当LMUL=8以及SEW=8 时，VLMAX取最大值，值为VLEN，也即向量寄存器组最多存储VLEN个元素，一个掩码寄存器（VLEN bits）正好能够对应。后面在第15章讲mask的章节再详细描述。

参考：

1. rvv-intrinsic-doc