本技術(shù)涉及集成電路領(lǐng)域，具體而言，涉及一種多輸入比較方法、裝置、電路和處理器。

背景技術(shù)：

1、在數(shù)字集成電路中，會對多個數(shù)字進(jìn)行比較，從多個數(shù)字中確定出最大值或最小值。

2、目前，從多個數(shù)字中確定最大值或最小值，通常會讓每兩個數(shù)字之間做減法，并根據(jù)減法結(jié)果確定出較大值或較小值，然后繼續(xù)再逐級兩兩比較，直到得到最終的最大值或最小值。該兩兩比較的方式效率低下，在輸入數(shù)字集成電路進(jìn)行比較的數(shù)據(jù)數(shù)量較多時，需進(jìn)行較多次的比較，從而產(chǎn)生較大的延時，影響工作效率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本技術(shù)旨在提供一種多輸入比較方法、裝置、電路和處理器，以提高輸入的多個比較數(shù)之間的比較效率。

2、第一方面，本技術(shù)實施例提供一種多輸入比較方法，包括：獲取多個進(jìn)行比較的比較數(shù)；生成位寬與所述比較數(shù)的數(shù)量一致的初始掩碼；所述初始掩碼的每一比特位對應(yīng)一個比較數(shù)，且所述初始掩碼的各比特位均為預(yù)設(shè)的第一值，所述第一值表征該比特位對應(yīng)的比較數(shù)參與比較；根據(jù)各比較數(shù)的第i比特位的值構(gòu)成第i比特位對應(yīng)的垂直碼；所述i依次取m至0，所述m為所述比較數(shù)的最高比特位位數(shù)；根據(jù)第i比特位對應(yīng)的垂直碼將所述第i比特位的掩碼中進(jìn)行更新，得到第i-1比特位的掩碼；其中，所述初始掩碼為第m比特位對應(yīng)的掩碼；其中，第i-1比特位的掩碼中目標(biāo)比特位的值為第二值，所述目標(biāo)比特位為根據(jù)所述第i比特位對應(yīng)的垂直碼確定出的需淘汰的比較數(shù)的比特位；所述第二值表征該比特位對應(yīng)的比較數(shù)不參與比較；重復(fù)上述比較過程，直至所有比特位完成比較，輸出第-1比特位的掩碼；或者，重復(fù)上述比較過程，直至第i-1比特位的掩碼中僅有一個比特位為第一值，輸出該第i-1比特位的掩碼。

3、在本技術(shù)實施例中，垂直碼為從所有比較數(shù)第i的比特位上的數(shù)值組成的數(shù)據(jù)，則在垂直碼中，可以確定各比較數(shù)在第i比特位上的數(shù)值大小，從而實現(xiàn)多個比較數(shù)的在同一比特位上的同時比較。由于i依次取m至0，即垂直碼從最高比特位開始取值，則高比特位至低比特位的垂直碼可以對比較數(shù)的高位到低位依次比較，并使用掩碼記錄比較結(jié)果以判斷其是否需要參與后續(xù)的比較，由此，通過高位到低位的比較，直至所有比特位完成比較，輸出第-1比特位的掩碼或僅有一個比較數(shù)未被淘汰，從而實現(xiàn)所有比較數(shù)的比較。相較于兩兩比較的方式，本技術(shù)所提供的方式可以在保證正確比較的同時，對多個比較數(shù)同時進(jìn)行比較，從而提高在多個比較數(shù)進(jìn)行比較時的效率。此外，在掩碼中僅有一個比特位為第一值，表征僅有一個比較數(shù)還可以參與下一輪比較，也即沒有其他比較數(shù)與該比較數(shù)進(jìn)行比較，此時直接輸出掩碼，可以無需進(jìn)行后續(xù)比特位的比較，提高比較效率。

4、一實施例中，所述獲取多個進(jìn)行比較的比較數(shù)，包括：接收多個所述比較數(shù)；若所接收到的多個比較數(shù)中存在任意不同的比較數(shù)的位寬不同，則將位寬較小的比較數(shù)的位寬擴(kuò)展至與位寬最大的比較數(shù)的位寬一致。

5、本技術(shù)實施例中，通過對位寬不一致的比較數(shù)進(jìn)行擴(kuò)展，擴(kuò)展至與位寬最大的比較數(shù)的位寬一致，由此，可以使得位寬不一致的比較數(shù)也能夠進(jìn)行比較，擴(kuò)展可比較范圍。

6、一實施例中，所述根據(jù)各比較數(shù)的第i比特位的值構(gòu)成第i比特位對應(yīng)的垂直碼之前，所述方法還包括：獲取所接收到的比較數(shù)的數(shù)據(jù)類型；基于預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)類型與數(shù)據(jù)格式之間的第一轉(zhuǎn)換關(guān)系，將所有比較數(shù)轉(zhuǎn)換至與所述數(shù)據(jù)類型匹配的數(shù)據(jù)格式；所述根據(jù)各比較數(shù)的第i比特位的值構(gòu)成第i比特位對應(yīng)的垂直碼，包括：根據(jù)數(shù)據(jù)格式與數(shù)據(jù)類型匹配的各比較數(shù)的第i比特位的值構(gòu)成第i比特位對應(yīng)的垂直碼。

7、本技術(shù)實施例中，通過第一轉(zhuǎn)換關(guān)系將不同類型的數(shù)據(jù)均轉(zhuǎn)換為能夠以本技術(shù)所提供的多輸入比較方法進(jìn)行比較的數(shù)據(jù)格式，由此，可以對不同數(shù)據(jù)類型的比較數(shù)的比較，有效擴(kuò)大多輸入比較方法的適用范圍，進(jìn)而提高對不同類型的比較數(shù)進(jìn)行比較的效率。

8、一實施例中，所述數(shù)據(jù)類型包括有符號數(shù)，所述基于預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)類型與數(shù)據(jù)格式之間的第一轉(zhuǎn)換關(guān)系，將所有比較數(shù)轉(zhuǎn)換至與所述數(shù)據(jù)類型匹配的數(shù)據(jù)格式，包括：若各所述比較數(shù)為有符號數(shù)，則在各所述比較數(shù)最高位上配置擴(kuò)展位，并在各比較數(shù)的擴(kuò)展位上補充表征各比較數(shù)符號的數(shù)值；在所述擴(kuò)展位上，1表示正數(shù)，0表示負(fù)數(shù)。

9、本技術(shù)實施例中，對于有符號數(shù)，可以在原比較數(shù)上擴(kuò)展位，并在擴(kuò)展位補充表征符號的數(shù)值，如負(fù)數(shù)為0，正數(shù)為1，通過該方式，可以使得有符號數(shù)也能夠通過本技術(shù)所提供的多輸入比較方法進(jìn)行比較，從而擴(kuò)展本技術(shù)所適用的范圍，提高對有符號數(shù)進(jìn)行比較的效率。

10、一實施例中，所述數(shù)據(jù)類型包括浮點數(shù)，所述基于預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)類型與數(shù)據(jù)格式之間的第一轉(zhuǎn)換關(guān)系，將所有比較數(shù)轉(zhuǎn)換至與所述數(shù)據(jù)類型匹配的數(shù)據(jù)格式，包括：若各所述比較數(shù)為浮點數(shù)且數(shù)據(jù)格式不為二進(jìn)制，則將各所述比較數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制的浮點數(shù)。

11、浮點數(shù)由符號、指數(shù)和尾數(shù)組成，浮點數(shù)正數(shù)的符號是0，浮點數(shù)負(fù)數(shù)的符號是1，但浮點數(shù)二級制數(shù)值所表示的含義與無符號類似，從高比特位到低依次表示的數(shù)據(jù)權(quán)重降低。因此，在本技術(shù)實施例中，可以直接將浮點數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制的數(shù)據(jù)，使得浮點數(shù)進(jìn)行與無符號數(shù)類似的比較過程。在使得多個浮點數(shù)能夠比較的同時，降低比較的復(fù)雜度。通過該方式，可以有效提高浮點數(shù)的比較效率。

12、一實施例中，所述根據(jù)第i比特位對應(yīng)的垂直碼將所述第i比特位的掩碼中進(jìn)行更新，得到第i-1比特位的掩碼，包括：將所述第i比特位對應(yīng)的垂直碼與所述第i比特位對應(yīng)的掩碼做邏輯運算，得到邏輯運算結(jié)果；若所述第i比特位的邏輯運算結(jié)果表征所有比較數(shù)的第i比特位的值相同，則將所述第i比特位的掩碼更新為所述第i-1比特位的掩碼；若所述第i比特位的邏輯運算結(jié)果表征該輪比較中存在比較數(shù)淘汰，則將所述第i比特位的邏輯運算結(jié)果更新為所述第i-1比特位的掩碼。

13、本實施例中，通過將垂直碼與掩碼做邏輯運算，可以確定出參與此輪比較的各比較數(shù)是否在此輪比較中勝出或淘汰。而針對不同的邏輯運算結(jié)果，如邏輯運算結(jié)果為全0或全1的情況，此時不同比較數(shù)在該比特位上的值相同，則所有參與此輪比較的比較數(shù)應(yīng)當(dāng)繼續(xù)進(jìn)行比較。因此，將第i比特位的掩碼更新為所述第i-1比特位的掩碼使比較數(shù)以繼續(xù)參與后續(xù)比較，反之，若邏輯運算結(jié)果不為0或1，則存在比較數(shù)淘汰，此時，邏輯運算結(jié)果可以表征已經(jīng)淘汰的比特位，將邏輯運算結(jié)果更新為下一比特位的掩碼，通過對掩碼的更新，使得后續(xù)比較正確進(jìn)行，由此，使得多個比較數(shù)能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行比較。

14、一實施例中，所述邏輯運算為與運算，所述第一值為1，所述第二值為0。

15、本技術(shù)實施例中，與運算的比較結(jié)果能夠用于表征勝出和淘汰，實現(xiàn)前述邏輯運算所需的作用。而相較于組合邏輯，與運算較為簡單，可以提高多輸入比較的效率。

16、一實施例中，所述獲取多個進(jìn)行比較的比較數(shù)之前，所述方法還包括：獲取比較類型；其中，所述比較類型包括最大值比較和最小值比較；根據(jù)預(yù)設(shè)的比較類型與數(shù)據(jù)形式之間第二轉(zhuǎn)換關(guān)系，將各所述比較數(shù)和轉(zhuǎn)換為與所述比較類型對應(yīng)的數(shù)據(jù)形式；其中，所述第二轉(zhuǎn)換關(guān)系包括：若所述比較類型為最大值比較，保留所有比較數(shù)當(dāng)前所有比特位的值；若所述比較類型為最小值比較，則將所述比較數(shù)的每一比特位的數(shù)值取反。

17、在進(jìn)行與運算時，參與運算的數(shù)全部為1時結(jié)果為1，有0則為0，則可以視為值為1的數(shù)勝出，值為0的數(shù)會被淘汰，因此，在本技術(shù)實施例中，在進(jìn)行最大值比較時，使用與運算能夠有較高的比較效率。而在不對與運算進(jìn)行調(diào)整的情況下，能夠進(jìn)行最大值比較，而無法直接用于最小值比較，因此，可以對所有比較數(shù)進(jìn)行取反，以實現(xiàn)最小值的比較。由此，無論對于最大值還是最小值，均能夠?qū)崿F(xiàn)比較，滿足對不同比較的需求。

18、一實施例中，所述將所述第i比特位對應(yīng)的垂直碼與所述第i比特位對應(yīng)的掩碼做邏輯運算，包括：將所述第i比特位對應(yīng)的垂直碼與所述第i比特位對應(yīng)的掩碼做與運算，得到所述第i比特位對應(yīng)的邏輯運算結(jié)果；其中，若所述邏輯運算結(jié)果中所有比特位對應(yīng)的值均為0或1，則將所述第i比特位的掩碼更新為所述第i-1比特位的掩碼；若所述第i比特位對應(yīng)的邏輯運算結(jié)果為非0或非1，將所述第i比特位的邏輯運算結(jié)果更新為所述第i-1比特位的掩碼；所述與運算的邏輯運算結(jié)果為非0和非1表征存在比較數(shù)淘汰。

19、本技術(shù)實施例中，與運算的原則中有0則結(jié)果0，而0屬于最小的數(shù)，因此，在進(jìn)行最大值比較時，可以確定該0所對應(yīng)的比較數(shù)淘汰，而若邏輯運算結(jié)果全為0，則表明此時所有比較數(shù)在該比特位上的值均為0，所有參與比較的比較數(shù)均不應(yīng)該被淘汰，而應(yīng)視為相同并保留。故邏輯運算結(jié)果為0時應(yīng)視為所有比較位上的值相同，并繼續(xù)沿用當(dāng)前比特位所使用的掩碼，而在邏輯運算結(jié)果為非0或非1時，邏輯運算結(jié)果包括上一比特位淘汰的比較數(shù)和當(dāng)前比特位淘汰的數(shù)據(jù)，因此，則可以將邏輯運算結(jié)果作為下一比特位的掩碼沿用下去。通過該方式，可以在使用與運算進(jìn)行比較時，準(zhǔn)確地確定出比較結(jié)果，有效減少比較出錯的情況。

20、一實施例中，所述邏輯運算為或運算，所述第一值為0，所述第二值為1。

21、本技術(shù)實施例中，或運算的比較結(jié)果能夠用于表征勝出和淘汰，實現(xiàn)前述邏輯運算所需的作用。而相較于組合邏輯，或運算較為簡單，可以提高多輸入比較的效率。

22、一實施例中，所述獲取多個進(jìn)行比較的比較數(shù)之前，所述方法還包括：獲取比較類型；其中，所述比較類型包括最大值比較和最小值比較；根據(jù)預(yù)設(shè)的比較類型與數(shù)據(jù)形式之間第三轉(zhuǎn)換關(guān)系，將各所述比較數(shù)和轉(zhuǎn)換為與所述比較類型對應(yīng)的數(shù)據(jù)形式；其中，所述第三轉(zhuǎn)換關(guān)系包括：若所述比較類型為最小值比較，保留所有比較數(shù)當(dāng)前所有比特位的值；若所述比較類型為最大值比較，則將所述比較數(shù)的每一比特位的數(shù)值取反。

23、在進(jìn)行或運算時，參與運算的數(shù)全部為0時結(jié)果為0，有1則為1，因此，可以視為值為0的數(shù)勝出，值為1的數(shù)會被淘汰，在本技術(shù)實施例中，在進(jìn)行最小值比較時，使用或運算能夠有較高的比較效率，可以無需對比較數(shù)進(jìn)行取反。而在不對與運算進(jìn)行調(diào)整的情況下，能夠進(jìn)行最小值比較，而無法直接用于最大值比較，因此，可以對所有比較數(shù)進(jìn)行取反，以實現(xiàn)最大值的比較。由此，無論對于最大值還是最小值，或運算均能夠?qū)崿F(xiàn)比較，滿足對不同比較的需求。

24、一實施例中，所述將所述第i比特位對應(yīng)的垂直碼與所述第i比特位對應(yīng)的掩碼做邏輯運算，包括：將所述第i比特位對應(yīng)的垂直碼與所述第i比特位對應(yīng)的掩碼做或運算，得到所述第i比特位對應(yīng)的邏輯運算結(jié)果；其中，若所述邏輯運算結(jié)果中所有比特位對應(yīng)的值均為0或1，則將所述第i比特位的掩碼更新為所述第i-1比特位的掩碼；若所述第i比特位對應(yīng)的邏輯運算結(jié)果為非0或非1，將所述第i比特位的邏輯運算結(jié)果更新為所述第i-1比特位的掩碼；所述或運算的邏輯運算結(jié)果為非0和非1表征存在比較數(shù)淘汰。

25、本技術(shù)實施例中，或運算的原則中有1則結(jié)果1，而1屬于最大的數(shù)，因此，在進(jìn)行最小值比較時，可以確定該1所對應(yīng)的比較數(shù)淘汰，而若邏輯運算結(jié)果全為1，則表明此時所有比較數(shù)在該比特位上的值均為1，所有參與比較的比較數(shù)均不應(yīng)該被淘汰，而應(yīng)視為相同并保留。故邏輯運算結(jié)果為1時應(yīng)視為所有比較位上的值相同，并繼續(xù)沿用當(dāng)前比特位所使用的掩碼，而在邏輯運算結(jié)果為非0或非1時，邏輯運算結(jié)果包括上一比特位淘汰的比較數(shù)和當(dāng)前比特位淘汰的數(shù)據(jù)，因此，則可以將邏輯運算結(jié)果作為下一比特位的掩碼沿用下去。通過該方式，可以在使用或運算進(jìn)行比較時，準(zhǔn)確地確定出比較結(jié)果，有效減少比較出錯的情況。

26、第二方面，本技術(shù)實施例提供一種多輸入比較裝置，包括：獲取模塊，用于獲取多個進(jìn)行比較的比較數(shù)；數(shù)據(jù)生成模塊，用于生成位寬與所述比較數(shù)的數(shù)量一致的初始掩碼；所述初始掩碼的每一比特位對應(yīng)一個比較數(shù)，且所述初始掩碼的各比特位均為預(yù)設(shè)的第一值，所述第一值表征該比特位對應(yīng)的比較數(shù)參與比較；所述數(shù)據(jù)生成模塊，還用于根據(jù)各比較數(shù)的第i比特位的值構(gòu)成第i比特位對應(yīng)的垂直碼；所述i依次取m至0，所述m為所述比較數(shù)的最高比特位位數(shù)；比較模塊，用于根據(jù)第i比特位對應(yīng)的垂直碼將所述第i比特位的掩碼中進(jìn)行更新，得到第i-1比特位的掩碼；其中，所述初始掩碼為第m比特位對應(yīng)的掩碼；其中，第i-1比特位的掩碼中目標(biāo)比特位的值為第二值，所述目標(biāo)比特位為根據(jù)所述第i比特位對應(yīng)的垂直碼確定出的需淘汰的比較數(shù)的比特位；所述第二值表征該比特位對應(yīng)的比較數(shù)不參與比較；輸出模塊，還用于重復(fù)上述比較過程，直至所有比特位完成比較，輸出第-1比特位的掩碼；或者，重復(fù)上述比較過程，直至第i-1比特位的掩碼中僅有一個比特位為第一值，輸出該第i-1比特位的掩碼。

27、第三方面，本技術(shù)實施例提供一種處理器，包括：處理單元和存儲單元，所述存儲單元中存儲有程序，所述處理單元用于執(zhí)行所述程序以執(zhí)行如第一方面任一項所述的多輸入比較方法。

28、第四方面，本技術(shù)實施例提供一種多輸入比較電路，包括：寄存單元，用于接收并存儲多個進(jìn)行比較的比較數(shù)；取值電路，與所述寄存單元連接，用于根據(jù)各比較數(shù)的第i比特位的值構(gòu)成第i比特位對應(yīng)的垂直碼；所述i依次取m至0，所述m為所述比較數(shù)的最高比特位位數(shù)；掩碼生成電路，與所述寄存單元連接，生成位寬與所述比較數(shù)的數(shù)量一致的初始掩碼；所述初始掩碼的每一比特位對應(yīng)一個比較數(shù)，且所述初始掩碼的各比特位均為預(yù)設(shè)的第一值，所述第一值表征該比特位對應(yīng)的比較數(shù)參與比較；比較單元，分別與所述取值電路和所述掩碼生成電路單元連接；所述比較單元，用于根據(jù)第i比特位對應(yīng)的垂直碼將所述第i比特位的掩碼中進(jìn)行更新，得到第i-1比特位的掩碼；其中，所述初始掩碼為第m比特位對應(yīng)的掩碼；其中，第i-1比特位的掩碼中目標(biāo)比特位的值為第二值，所述目標(biāo)比特位為根據(jù)所述第i比特位對應(yīng)的垂直碼確定出的需淘汰的比較數(shù)的比特位；所述第二值表征該比特位對應(yīng)的比較數(shù)不參與比較；重復(fù)上述比較過程，直至所有比特位完成比較，輸出第-1比特位的掩碼；或者，重復(fù)上述比較過程，直至第i-1比特位的掩碼中僅有一個比特位為第一值，輸出該第i-1比特位的掩碼。