[實用新型]一種基于DSP的并行計算裝置及系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720173859.8
• 申請日: 2007-10-30
• 公開（公告）號: CN201111037Y
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王金濤;魯永泉;余文華;呂銳;裘初;高鵬東;王湃
• 申請（專利權(quán)）人: 中國傳媒大學(xué)
• 主分類號: G06F15/173
• 分類號: G06F15/173;H04L12/54
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 任默聞

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型關(guān)于計算機并行計算技術(shù)，具體的講是一種基于DSP的并行計算裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

科學(xué)計算是伴隨著電子計算機的出現(xiàn)而迅速發(fā)展并獲得廣泛應(yīng)用的新興交叉學(xué)科，是數(shù)學(xué)及其計算機實現(xiàn)在高科技領(lǐng)域應(yīng)用的必不可少的紐帶和工具。

并行計算可以利用并行計算機或分布式計算機系統(tǒng)提供單個處理器所不具備的計算能力。人們在研制新一代計算機的努力中，一個共同的特點就是采用并行技術(shù)。增加同一時間間隔內(nèi)操作數(shù)量的技術(shù)即所謂并行處理技術(shù)；為并行處理所設(shè)計的計算機統(tǒng)稱之為并行計算機；在并行計算機上求解問題稱之為并行計算；在并行計算機上實現(xiàn)求解問題的算法可稱之為并行算法。

并行性(parallelism)有兩種含義：一是同時性(simutaneity)，亦即并行性指兩個或多個事件在同一時問發(fā)生；二是并發(fā)性(ncurrency)，指兩個或多個事件在同一時間間隔內(nèi)發(fā)生。

現(xiàn)有技術(shù)中，機群系統(tǒng)是利用高速通用網(wǎng)絡(luò)將一組高性能工作站或高檔PC機，按某種結(jié)構(gòu)連接起來，在并行程序設(shè)計以及可視化人機交互集成開發(fā)環(huán)境支持下，統(tǒng)一調(diào)度，協(xié)調(diào)處理，實現(xiàn)高效并行處理的系統(tǒng)。從結(jié)構(gòu)和結(jié)點間的通信方式來看，它屬于分布存儲系統(tǒng)。機群系統(tǒng)中的主機和網(wǎng)絡(luò)可以是同構(gòu)的，也可以是異構(gòu)的。

機群系統(tǒng)的特點是性能高，速度快，但是價格高昂，功耗巨大，占地面積很大。機群系統(tǒng)目前已經(jīng)成為高性能計算機的發(fā)展方向，世界上top500排行榜的高性能計算機系統(tǒng)絕大多數(shù)是機群系統(tǒng)。

盡管機群式并行系統(tǒng)具有超強的性能，速度達幾百萬億次/秒，但是現(xiàn)在一些大規(guī)模和超大規(guī)模HPC(高性能計算)用戶已經(jīng)把能耗(每瓦特計算性能Flops/W)和占地面積(每平方米計算性能Flops/m2)作為HPC選購的重要指標關(guān)注。一些HPC供應(yīng)商也把降低能耗和減少系統(tǒng)占地面積作為戰(zhàn)略課題來研究，甚至已經(jīng)將功耗控制課題提高到體系結(jié)構(gòu)設(shè)計的高度。

中國實用新型專利申請00814367.6公開了一種并行計算機體系結(jié)構(gòu)、使用這種體系結(jié)構(gòu)的信息處理單元，該實用新型申請所公開的技術(shù)方案被合并于此以作為本實用新型的現(xiàn)有技術(shù)。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供一種基于DSP的并行計算裝置及系統(tǒng)，用以解決并行計算設(shè)備的高成本、高占地面積、高功耗的問題。本實用新型的技術(shù)方案為：

一種基于DSP的并行計算裝置，所述的裝置包括：顯示控制單元、至少一個并行交換單元和至少兩個運算單元；其中，所述的顯示控制單元包括：第一DSP，以及與該第一DSP相聯(lián)接的第一微處理器、第一可編程控制邏輯器件、顯示器和至少二個通信接口；所述的并行交換單元包括：第二DSP，以及與該第二DSP相聯(lián)接的第二微處理器、第二可編程控制邏輯器件和至少三個通信接口；所述的運算單元包括：第三DSP，以及與該第三DSP相聯(lián)接的第三可編程控制邏輯器件、存儲器和通信接口；并且，所述并行交換單元的一個通信接口與所述顯示控制單元的一個通信接口相連接，所述并行交換單元的另兩個通信接口分別與兩個所述運算單元的通信接口相連接。

一種基于DSP的并行計算系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括，計算機；所述的系統(tǒng)還包括：基于DSP的并行計算裝置；該基于DSP的并行計算裝置包括，顯示控制單元、至少一個并行交換單元和至少兩個運算單元；其中，所述的顯示控制單元包括：第一DSP，以及與該第一DSP相聯(lián)接的第一微處理器、第一可編程控制邏輯器件、顯示器和至少二個通信接口；所述的并行交換單元包括：第二DSP，以及與該第二DSP相聯(lián)接的第二微處理器、第二可編程控制邏輯器件和至少三個通信接口；所述的運算單元包括：第三DSP，以及與該第三DSP相聯(lián)接的第三可編程控制邏輯器件、存儲器和通信接口；并且，所述的計算機與所述的顯示控制單元的一個通信接口相連接，所述顯示控制單元的另一個通信接口與所述并行交換單元的一個通信接口相連接，所述并行交換單元的另兩個通信接口分別與兩個所述運算單元的通信接口相連接。

本實用新型的有益效果在于：采用DSP作為并行運算核心，將計算機輸出的并行運算任務(wù)通過顯示控制單元和并行轉(zhuǎn)換單元分配給多個運算單元進行并行運算，由于顯示控制單元、并行轉(zhuǎn)換單元和多個運算單元可集中安裝在一個小機殼內(nèi)，所以本實用新型裝置即可完成并行運算任務(wù)，又實現(xiàn)了的低成本、很小的占地面積、低功耗的良好的實用新型效果。

附圖說明

圖1是本實用新型裝置運算單元的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本實用新型裝置并行交換單元的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是本實用新型裝置顯示控制單元的結(jié)構(gòu)框圖；