理器管芯可以使用支持FORTH编程语言的机器代码。ASIC处 理器管芯可以使用支持POSTSCRIPT编程语言的机器代码。ASIC处理器管芯可以使用其中 运算子基于操作数使用后缀符号来运算的机器代码。操作系统可以管理在迭代代码内运行 的程序跳转，这通过使用最小数量的取/存命令和运算周期来实现。操作系统可以更新埋 在嵌套函数和递归函数内的全局变量的改变，这通过使用最小数量的取/存命令和运算周 期来实现。"ASIC"处理器管芯可以是现场可编程的门阵列（"FPGA"）。ASIC处理器管芯 可以包含多个处理核。
[0088] 通用堆栈机器计算模块和操作系统可以进一步包含CPU或GPU处理器、I/O系统 接口、数据总线、状态中断总线、主控制器和指令集寄存器、逻辑中断寄存器和全局变量中 断寄存器。CPU或GPU处理器可以包含多个处理器内核。主存储器组可以细分为将任务分 配给多个存储器分组，所述存储器分组包含堆栈存储器分组、CPU/GPU存储器分组、全局存 储器分组、冗余存储器分组以及通用存储器分组。多个存储器分组中的每一个都可以包含 存储器地址寄存器/查找表以及程序计数器，以管理分配的程序块。全局存储器分组可以 储存全局变量、主指令集以及主程序计数器，并且连接计算模块的主处理器。全局存储器分 组可以通过连接至其他计算机系统的I/O系统接口连接其他计算系统。混合计算模块可以 包含多个通用堆栈机器计算系统，其中每个所述系统都用作分布式计算系统。混合计算模 块可以含有多个通用堆栈机器计算系统，其中每个所述系统都用作容错计算系统。
[0089] 完全集成的功率管理模块可以含有谐振栅极晶体管，其通过以大于250MHz的速 度，或者以600MHz至60GHz的范围中的速度调制大于0. 005A的电流来转换功率。全局变 量中断查找表可以保留在物理存储器中。全局变量中断查找表可以保留在堆栈机器处理器 的高速缓存存储器中。程序跳转查找表可以保留在物理存储器中。程序跳转查找表可以保 留在堆栈机器处理器的高速缓存存储器中。存储器组可以包含静态动态随机-存取存储器 (SDRAM)。所有的全局变量和代码元素都可以储存在静态存储器中的主要位置上。存储器组 可以管理所有基于堆栈和基于堆的存储器功能，以用于微处理器管芯和其他服务于逻辑过 程的半导体管芯。程序堆栈可以顺序排列在细分部分中且并行加载到多个处理器内核中。 程序堆栈可以顺序排列在细分部分中且并行加载到多个处理器内核中。
[0090] 用信号通知嵌入任何程序堆栈的细分部分内的全局变量的变化的警报会停止到 所有处理器内核的程序堆栈加载过程，这是通过中断总线来实现的，直到全局变量在其位 于主存储器中的主要位置上更新，并且全局变量查找表重新发起到所有处理器内核的加载 过程。完全集成的功率管理模块可以具有嵌入其内的谐振栅极晶体管，其以从处理器时钟 速度至1/1(^的处理器时钟速度的范围的速度将数据从主存储器传送至ASIC。存储器组 可以提供控制器功能，其使用处于电通信中的处理器管芯来调处存储器管理问题和协议。
[0091] 本发明更加进一步的实施例提供了一种用于通用堆栈机器模块的通用堆栈处理 器，其中通用堆栈处理器包含：算术逻辑单元（ALU)、ALU操作数缓冲器、堆栈缓冲器实用工 具、堆栈顶部（TOS)缓冲器、指令集实用工具以及堆栈处理器程序计数器，其与位于主存储 器内的堆栈存储器分组通过混合计算模块的一部分的数据总线实时地交换数据，其中堆栈 存储器分组进一步包含：数据堆栈寄存器、返回寄存器、内部堆栈存储器程序计数器以及一 个或多个指令堆栈寄存器；并且当从中断寄存器接收到全局变量的变化的警报，或者由堆 栈处理器程序计数器通过中断总线用信号通知全局变量的变化的警报时，其将停止数据交 换。
[0092] 通用堆栈处理器可以进一步包含匹配并支持结构化语言的机器代码。结构化语言 可以是FORTH编程语言。指令堆栈寄存器可以包含指向ALU内的物理地址的指针的序列清 单，其代表机器代码的逻辑运算，其匹配特定的原始元素运算。由堆栈处理器程序计数器记 录的程序跳转停止了数据总线上的数据通信，直到堆栈实用工具缓冲器重新定向，以开始 将高优先级的程序块加载到数据堆栈、返回堆栈以及指令寄存器中。
[0093] 数据堆栈寄存器可以包含操作数的序列集合。数据堆栈寄存器可以包含指针到主 存储器中的管芯物理地址的堆栈，其用作操作数的主要位置。数据堆栈寄存器中的操作数 可以按排列顺序加载到堆栈缓冲器实用工具中。存储器控制器可以使用指针来将相关数据 项的副本从它在主存储器中的主要位置直接加载到堆栈缓冲器实用工具中。堆栈缓冲器实 用工具可以加载管芯中的或映射到管芯中的数据项，起初是从数据堆栈寄存器传送到第二 操作循环上的TOS缓冲器中的第一项，同时其同时加载从数据堆栈寄存器传送到ALU操作 数缓冲器中的第二项。指令堆栈寄存器可以包含原始元素运算子的序列清单。指令堆栈寄 存器可以包含指向ALU内的物理地址的指针的序列清单，其代表机器代码的逻辑运算，该 运算匹配特定的原始元素运算。指令集实用工具可以同时将储存在TOS缓冲器和ALU操作 数中的操作数加载到将相关运算子应用于加载的操作数并将结果返回至TOS缓冲器的ALU 中，同时堆栈缓冲器实用工具将下一个操作数加载到ALU操作数缓冲器中，并且指令集实 用工具从指令堆栈寄存器中的序列清单中取出下一个原始元素运算子。指令集实用工具可 以配置为记录并复制固定数量的操作数对和相应的运算子。固定数量的操作数和相应的运 算子可以是可编程的。指令集实用工具可以配置为在全局变量更新之后重新运行固定数量 的操作数对和相应的运算子。
[0094] 由堆栈处理器程序计数器用信号通知的警报或者来自全局变量寄存器的警报可 以停止所有通过数据总线的通信，直到全局变量被更新。全局变量可以仅仅在至其在主存 储器中的主要位置的物理地址上被更新，因为所有的数据堆栈寄存器都包含存储实际代码 元素的指针物理地址。
[0095] 被堆栈处理器程序计数器记录的程序跳转可以停止数据总线上的数据通信，直到 堆栈实用工具缓冲器被重新定向为开始将高优先级的程序块加载到数据堆栈、返回堆栈和 指令寄存器中。返回堆栈可以包含地址的清单，该地址用于永久储存由堆栈处理器完成的 指令代码块。通用堆栈处理器可以包含多个通用堆栈处理核。主存储器可以包含静态动态 随机-存取存储器。堆栈处理器可以通过数据总线通信I/O系统接口。指令集可以通过一 个或多个指令集寄存器流水式至通用堆栈处理器。
【附图说明】
[0096] 参照【附图说明】性示出和描述本发明，附图中：
[0097] 图1A、1B、1C描绘了分配给现代微处理器系统中的高速缓存存储器和处理器功能 的成比例的表面积。
[0098] 图2A、2B描绘了先进的半导体技术节点的更高的设计和平板印刷成本以及根据 变化的市场容量的它们的对SoC系统的成本的影响。
[0099] 图3A、3B描述了混合计算模块。
[0100]图4A、4B示出了具有使用在混合计算模块中的减少的高速缓存存储器的多核微 处理器管芯。
[0101] 图5A、5B、5C描绘了形成3-D电子气的半导体层的使用。
[0102] 图6示出了混合计算模块中的热电装置的使用。
[0103] 图7A、7B、7C、7D、7E、7F示出了允许适合于通用应用的最小的指令集计算的本发 明的方法和实施例。
[0104] 图8A、8B描绘了涉及堆栈机器的现有技术。
[0105] 图9A、9B示出了本发明允许的通用堆栈机器的性能特征。
【具体实施方式】
[0106] 根据所公开的实施例，上文说明性地描述了本发明。在不背离由附上的权利要求 限定的本发明的范围的情况下，本领域技术人员可以对所公开的实施例做出修改和变化。
[0107] 本申请通过参考引用的方式涵盖了以下文献中的所有内容：序列号为 7, 405, 698、名称为"陶瓷天线模块及其制造方法（CERAMICANTENNAMODULEAND METHODSOFMANUFACTURETHEREOF)"的德罗什蒙的美国专利文献（'698申请）；序列 号为11/479, 159、2006年6月30日递交的、名称为"电组件及其制造方法（ELECTRICAL COMPONENTANDMETHODOFMANUFACTURE)"的德罗什蒙的美国专利文献（'159申请）； 序列号为11/620,042( '042申请）、2007年1月6日递交的、名称为"功率管理模块 (POWERMANAGEMENTMODULES) " 的美国专利文献；序列号为 12/843, 112 (' 112)、名称为 "液相化学沉积工艺设备和实施例（LIQUIDCHEMICALDEPOSITIONPROCESSAPPARATUS ANDEMBODMENTS) "的德罗什蒙和科瓦奇的美国专利文献；序列号为13/152, 222 ( '222)、 名称为"具有表面场效应晶体管的单片DC/DC功率管理模块（MONOLITHICDC/DC POWERMANAGEMENTMODULEWITHSURFACEFET) "的德罗什蒙的美国专利文献；序列 号为13/168, 922 ( '922A)、名称为"具有垂直功率场效应晶体管模块的半导体载体 (SEMICONDUCTOR.CARRIERWITHVERTICALPOWERFETMODULE)" 的德罗什蒙的美国专利 文献；序列号为13/182,405( '405)、名称为"切割工具及其制造方法"的德罗什蒙的美 国专利文献；序列号为13/216, 192( '192)、名称为"具有谐振晶体管栅极的功率场效应 晶体管（POWERFETWITHARESONANTTRANSISTORGATE)"的美国专利文献；序列号为 13/288, 922( '922B)、名称为"具有单片集成的量子点器件的半导体芯片载体及其制造 方法（SEMICONDUCTORCHIPCARRIERSWITHM0N0LITHICALLYINTEGRATEDQUANTUMDOT DEVICESANDMETHODOFMAUFACTURETHEREOF)"的德罗什蒙的美国专利文献；以及序列号 为61/529, 302 ( '302)、名称为"完全集成的热电器件及其在航空除冰系统中的应用（FULLY INTEGRATEDTHERMOELECTRICDEVICESANDTHEIRAPPLICATIONTOAEROSPACEDE-ICING SYSTEMS) "的德罗什蒙的美国专利文献。
[0108] '698申请教授了提供具有电介夹杂的超材料电介质的方法和实施例，其中电介夹 杂具有随着运行温度的变化保持稳定的性能值。这通过将电介夹杂微结构控制在小于或等 于50nm的纳米级尺寸来实现。德罗什蒙'159和'042教授了保持具有随着印刷电路板、半 导体芯片包装、晶片级SoC管芯和功率管理系统中的温度而保持稳定的性能值的无源组件 的集成。德罗什蒙'159教授了LCD如何以无线电频率或者集成在印刷电路板、陶瓷包装或 半导体组件中的无线应用的方式应用于形成无源滤波网络和四分之一波长变压器。德罗什 蒙'042教授了形成可以集成到印刷电路板、陶瓷包装或半导体器件中的自适应电感线圈 的方法。德罗什蒙等人的'112公开了用于生产宏观上大的成分复合材料的液相