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[發(fā)明專利]一種基于大規(guī)模FPGA芯片的計算加速系統(tǒng)及其加速方法在審

專利信息
申請?zhí)枺?/td> 201710813770.1 申請日: 2017-09-11
公開(公告)號: CN107632957A 公開(公告)日: 2018-01-26
發(fā)明(設(shè)計)人: 童歡歡;楊磊;潘家曄 申請(專利權(quán))人: 南京彈跳力信息技術(shù)有限公司
主分類號: G06F15/78 分類號: G06F15/78;G06F13/38
代理公司: 暫無信息 代理人: 暫無信息
地址: 210005 江*** 國省代碼: 江蘇;32
權(quán)利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 一種 基于 大規(guī)模 fpga 芯片 計算 加速 系統(tǒng) 及其 方法
【權(quán)利要求書】:

1.一種基于大規(guī)模FPGA芯片的計算加速系統(tǒng),其特征在于:包含服務(wù)器及與所述服務(wù)器連接的FPGA計算加速卡;

所述服務(wù)器,用于發(fā)送待計算數(shù)據(jù)至所述FPGA計算加速卡,以及用于讀取所述FPGA計算加速卡加速計算后得到的結(jié)果數(shù)據(jù);

所述FPGA計算加速卡,用于利用服務(wù)器發(fā)送的待計算數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的加速計算,得到所述結(jié)果數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA芯片的計算加速系統(tǒng),其特征在于:所述服務(wù)器包含電源模塊、數(shù)據(jù)分發(fā)及回收模塊、接口模塊、加速模塊以及相應(yīng)的業(yè)務(wù)分發(fā)模塊;

其中,電源模塊,用于提供服務(wù)器所需電能;

數(shù)據(jù)分發(fā)及回收模塊,用于分發(fā)和回收數(shù)據(jù)計算結(jié)果;

接口模塊,用于與FPGA計算加速卡進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸:用于發(fā)送待計算數(shù)據(jù)至所述FPGA計算加速卡,以及將FPGA計算加速卡加速計算后的結(jié)果數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器;

加速模塊以及相應(yīng)的業(yè)務(wù)分發(fā)模塊,用于加速處理數(shù)據(jù)的分發(fā)及回收。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于大規(guī)模FPGA芯片的計算加速系統(tǒng),其特征在于:所述FPGA計算加速卡包含數(shù)據(jù)通訊接口、12顆FPGA芯片以及與所述FPGA芯片分別一一對應(yīng)連接的存儲器;

所述數(shù)據(jù)通訊接口,用于與服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,以及將FPGA計算加速卡加速計算后的結(jié)果數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器;

所述FPGA芯片,用于加速計算服務(wù)器發(fā)送的待計算數(shù)據(jù);

所述存儲器,用于存儲服務(wù)器發(fā)送的待計算數(shù)據(jù),以及FPGA計算加速卡加速計算后的結(jié)果數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種基于大規(guī)模FPGA芯片的計算加速系統(tǒng),其特征在于:所述接口模塊和數(shù)據(jù)通訊接口均采用PCIe接口。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于大規(guī)模FPGA芯片的計算加速系統(tǒng),其特征在于:所述FPGA芯片采用Xilinx Spartan-6芯片。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于大規(guī)模FPGA芯片的計算加速系統(tǒng),其特征在于:所述存儲器采用DDR3芯片。

7.一種基于大規(guī)模FPGA芯片的計算加速方法,其特征在于:具體包含如下步驟;

步驟1,對需要加速計算的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析;

步驟2,提取待處理數(shù)據(jù)的加速部分,并設(shè)計加速ip軟核;

步驟3,設(shè)計通信方式和數(shù)據(jù)格式;

步驟4,與步驟3涉及的通訊方式幾數(shù)據(jù)格式將待處理數(shù)據(jù)傳輸至FPGA計算加速卡FPGA加速卡,進(jìn)而完成數(shù)據(jù)的加速計算。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于FPGA芯片的計算加速方法,其特征在于:在步驟2中,設(shè)計加速ip軟核具體通過以下兩種方法完成:一是設(shè)計多級流水加速算法,二是設(shè)計多核增加FPGA芯片的利用率。

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