| A1 |
在灵犀指令集中，所有的执行逻辑按照程序顺序保序执行。微架构内部允许乱序执行，但是在提交时，对程序状态和内存访问保序。每条微指令对内存访问保证同地址保序。 |
| A2 |
块指令只是表达了架构状态的层次和范围（Scope）。块指令内部的微指令个数不限，执行次数不限。部分种类的块指令内部无法编程，无法拆解（例如矩阵Tile块）。 |
| 块类型 |
灵犀指令集中，按照程序属性和功能，分为整型标量块，系统块，浮点标量块以及一系列Tile块。不同块指令拥有的指令种类不同以及执行模型不同。 |
| A3 |
整型标量块（BSTART.STD）：通用完备的标量整数运算指令，无浮点指令。用于基础控制流和兜底计算操作。特征如下： |
| A3.1 |
整型标量块支持全量跳转方式（Fall, Direct, Call, Cond, Ind, Icall, Ret） |
| A3.2 |
整型标量块允许访问 全局寄存器GGPR，系统寄存器SSR和内存等全局状态。不允许访问Tile寄存器。 |
| A3.3 |
整型标量块只支持一体块形式 |
| A3.4 |
整型标量块不支持块内跳转 |
| A4 |
系统块（BSTART.SYS）：提供系统配置相关的操作和特权级切换功能，系统块有独特的保序执行功能。特征如下： |
| A4.1 |
系统块只支持Fall跳转方式 |
| A4.2 |
系统块允许访问 全局寄存器GGPR，系统寄存器SSR和内存等全局状态。不允许访问Tile寄存器。 |
| A4.3 |
系统块只支持一体块形式 |
| A4.4 |
系统块不支持块内跳转 |
| A5 |
浮点标量块（BSTART.FP）：拥有FP32和FP64等传统的浮点计算能力。特征如下： |
| A5.1 |
浮点标量块支持全量跳转方式（Fall, Direct, Call, Cond, Ind, Icall, Ret） |
| A5.2 |
浮点标量块允许访问 全局寄存器GGPR，系统寄存器SSR和内存等全局状态。不允许访问Tile寄存器。 |
| A5.3 |
浮点标量块只支持一体块形式 |
| A5.4 |
浮点标量块不支持块内跳转 |
| A6 |
向量串行块（BSTART.VSEQ）：提供向量计算能力。拆成多个Group执行，Group间访存必须保序执行。特征如下： |
| A6.1 |
向量串行块只支持分离块形式的块结构 |
| A6.2 |
向量串行块仅支持Fall跳转方式 |
| A6.3 |
向量串行块允许访问 全局寄存器GGPR，系统寄存器SSR，以及Tile寄存器等全局状态。不允许访问内存。 |
| A6.4 |
向量串行块内不允许有load global或store global指令，否则报非法指令异常。 |
| A6.5 |
向量串行块最多允许读8个Tile寄存器，写4个tile寄存器。 |
| A6.6 |
向量串行块最多允许读12个GGPR，写4个GGPR |
| A6.7 |
向量串行块块内只有Reduce指令允许写全局寄存器GGPR |
| A6.8 |
向量串行块内的Reduce指令输出的全局寄存器不允许作为本块指令的输入，否则报非法指令异常 |
| A6.9 |
向量串行块内的load local指令的地址不能超过本块输入输出tile寄存器的范围，否则报非法越界异常。 |
| A6.10 |
向量串行块内的store local指令不能访问TA/TB/TC指向的tile寄存器的地址范围，只能访问TO/TS指向的tile寄存器的地址范围，否则报非法越界异常。 |
| A6.11 |
向量串行块内只允许多个group按照程序序以group id由小到大顺序提交，最后一个group提交后则向量串行块整体提交。 |
| A6.12 |
向量串行块内的不同group间的load/store local 允许地址重合，但需要按照group id的顺序按序修改。 |
| A6.13 |
向量串行块内的同一个group内的load/store local 基于地址保序，不同group的load/store local按照地址顺序进行全局保序。 |
| A7 |
向量并行块（BSTART.PAR）：提供向量计算能力。拆成多个Group执行，Group间访存不需要保序执行。特征如下： |
| A7.1 |
向量并行块只支持分离块形式的块结构 |
| A7.2 |
向量并行块仅支持Fall跳转方式 |
| A7.3 |
向量并行块允许访问 全局寄存器GGPR，系统寄存器SSR，以及Tile寄存器等全局状态。不允许访问内存。 |
| A7.4 |
向量并行块内不允许有load global或store global指令，否则报非法指令异常。 |
| A7.5 |
向量并行块最多允许读8个Tile寄存器，写4个tile寄存器。 |
| A7.6 |
向量并行块最多允许读12个GGPR，写4个GGPR |
| A7.7 |
向量并行块内只有Reduce指令允许写全局寄存器GGPR |
| A7.8 |
向量并行块内的Reduce指令输出的全局寄存器不允许作为本并行块指令的输入，否则报非法指令异常 |
| A7.9 |
向量并行块内的load local指令的地址不能超过本块输入输出tile寄存器的范围，否则报非法越界异常。 |
| A7.10 |
向量并行块内的store local指令不能访问TA/TB/TC指向的tile寄存器的地址范围，只能访问TO/TS指向的tile寄存器的地址范围，否则报非法越界异常。 |
| A7.11 |
向量并行块内的不同group间的load/store local 不允许地址重合，如出现重合硬件不保证执行的正确性。 |
| A7.12 |
向量并行块内的同一个group内的load/store local 基于地址保序，不同group的地址不保序。 |
| A7.13 |
向量并行块内的提交需要等所有group提交，每个group的提交定义为本group内最后一条指令的提交。 |
| A8 |
访存并行块（BSTART.MTC）：提供共享内存和Tile寄存器间的数据搬移能力。拆成多个Group执行，Group可对外访问DDR。 |
| A8.1 |
访存并行块只支持分离块形式的块结构 |
| A8.2 |
访存并行块仅支持Fall跳转方式 |
| A8.3 |
访存并行块允许访问 全局寄存器GGPR，系统寄存器SSR和内存，以及Tile寄存器等全局状态。 |
| A8.4 |
访存并行块最多允许读8个Tile寄存器，写4个tile寄存器。 |
| A8.5 |
访存并行块最多允许读12个GGPR，写4个GGPR |
| A8.6 |
访存并行块内只有Reduce指令允许写全局寄存器GGPR |
| A8.7 |
访存并行块内的Reduce指令输出的全局寄存器不允许作为本并行块指令的输入，否则报非法指令异常 |
| A8.8 |
访存并行块内的load local指令的地址不能超过本块输入输出tile寄存器的范围，否则报非法越界异常。 |
| A8.9 |
访存并行块内的store local指令不能访问TA/TB/TC指向的tile寄存器的地址范围，只能访问TO/TS指向的tile寄存器的地址范围，否则报非法越界异常。 |
| A8.10 |
访存并行块内的不同group间的load/store local 不允许地址重合，如出现重合硬件不保证执行的正确性。 |
| A8.11 |
访存并行块内的同一个group内的load/store local 基于地址保序，不同group的地址不保序。 |
| A8.12 |
访存并行块内的不同group间的load/store global 不允许地址重合，如出现重合硬件不保证执行的正确性。 |
| A8.13 |
访存并行块内的不同group间的load/store global 不允许和标量块的load/store地址重合，如出现重合硬件不保证执行的正确性。 |
| A8.14 |
访存并行块内无DMB/DSB等同步操作，如若做同步需要强行切块，通过系统块进行同步。 |
| A8.15 |
访存并行块内的同一个group内的load/store global 基于地址保序，不同group的地址不保序。 |
| A8.16 |
访存并行块的load/store global指令可以访问non-cacheable和device IO等地址空间，并且不保证group间的访问顺序。 |
| A8.17 |
访存并行块的load/store global原子指令允许对内存进行原子访问，不保证group间原子访问的顺序。 |
| A8.18 |
访存并行块内的提交需要等所有group提交，每个group的提交定义为本group内最后一条指令的提交。 |
| A9 |
矩阵Tile块（BSTART.CUBE）：提供矩阵运算能力，将矩阵拆成N个分形，每个分形执行一次运算。特征如下： |
| A9.1 |
矩阵Tile块内部无法编程，不可拆解 |
| A9.2 |
矩阵Tile块仅支持Fall跳转方式 |
| A9.3 |
矩阵Tile块允许访问 全局寄存器GGPR以及Tile寄存器，不允许访问内存和系统寄存器SSR。 |
| A9.4 |
矩阵Tile块一个块最多允许读8个Tile寄存器，写4个tile寄存器 |
| A9.5 |
矩阵Tile块只允许输出到ACC寄存器 |
| A9.6 |
矩阵Tile块的ACC寄存器内数据搬运出去后，ACC寄存器立即被释放掉，后序指令不允许读取。 |
| A9.7 |
矩阵Tile块的ACC寄存器内元素的数据类型只能是FP32、S32和U32，其他数据类型报非法指令异常。 |
| A9.8 |
矩阵Tile块输入的左矩阵必须采用Nz（大N小z）的布局进行存储，并且一个分形大小固定为512字节。 |
| A9.9 |
矩阵Tile块输入的右矩阵必须采用Zn（大Z小n）的布局进行存储，并且一个分形大小固定为512字节。 |
| A9.10 |
矩阵Tile块的累加矩阵的一个分形大小固定为1024字节。 |
| 块结构 |
灵犀指令集中，按照块指令的结构，分为分离块（模版块是一种特殊的分离块）和一体块。 |
| A10 |
分离块约束（分离块：块头和块体分开存储） |
| A10.1 |
分离块内访问的GGPR必须通过B.IOR指令表达，并且输出寄存器不允许重复 |
| A10.2 |
分离块内访问的Tile寄存器必须通过B.IOT指令表达 |
| A10.3 |
分离块内必须通过形参方式访问Tile寄存器 |
| A10.4 |
分离块内只能访问块内私有寄存器（Local GPR和相对索引寄存器等），不能直接访问GGPR |
| A10.5 |
分离块内不能重复写同一个Local GPR（RO0-RO3），否则触发重复设置异常。 |
| A10.6 |
分离块块体内不允许使用16bit和48bit编码的指令，否则报非法指令异常。 |
| A10.7 |
整型标量块、浮点标量块和系统块不支持分离块形式 |
| A11 |
模版块约束（模版块：软件只定义块头，块体由硬件产生） |
| A11.1 |
模板块产生指令时，产生的指令数在获取输入后是确定的 |
| A11.2 |
模板块产生指令的Index和TPC对应，对于一个指定的Index会产生确定的指令 |
| A11.3 |
模板块产生的访存指令范围是确定的，保证不会在模板内产生nuke flush |
| A11.4 |
MCOPY指令源地址和目的地址范围之间不能有重叠部分，以8 Byte为单位 |
| A12 |
一体块约束（一体块：块头和块体连续存储） |
| A12.1 |
向量块，访存块和矩阵运算块等不支持一体块形式 |
| A12.2 |
一体块块内不允许使用B.TEXT指令 |
| A12.3 |
一体块块内支持16/48/32/64bit编码的指令 |
| A12.4 |
一体块内允许重复读写同一个GGPR |
| 跳转方式 |
灵犀指令集中，块指令之间的跳转方式包括以下几种方式，部分跳转方式的块内需要有一些必须存在的指令，以保证程序的正确执行。 |
| A13 |
CALL：不能是空块，必须包含一条setret，setret必须放在bstart的后面 |
| A14 |
COND：不能是空块，必须包含一条setc.cond |
| A15 |
IND：不能是空块，必须包含一条setc.tgt |
| A16 |
ICALL：不能是空块，必须包含一条setc.tgt和一条setret，setret必须放在bstart的后面 |
| A17 |
RET：不能是空块，必须包含一条setc.tgt |
| A18 |
FALL：只有FALL块支持Fixup跳转 |