[實用新型]基于click控制器的全異步人工神經元網絡芯片的通訊電路

有效

• 申請號: 201720923533.6
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN207473606U
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 何安平;胡斌;馮廣博
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: G06F15/78
• 分類號: G06F15/78
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本實用新型涉及一種基于click控制器的全異步人工神經元網絡芯片的通訊電路，采用全異步控制代替全局異步、局部同步，實現NoC片上路由通信機制，通過流水線控制電路嚴格控制各個模塊的運算時序，異步電路由于采用握手協議產生各流水段局部時鐘，取代了同步集成電路中的全局時鐘，不需要龐大的時鐘分布網絡，從而自然的解決了同步集成電路中時鐘漂移、功耗偏高等問題。

技術領域

本實用新型屬于NoC(Networks on chip)片上路由通信技術領域，尤其涉及一種基于click控制器的全異步人工神經元網絡芯片的通訊電路。

背景技術

為了解決目前SoC(System-on-a-Chip)系統面臨的問題，NoC(Networks on Chip)通過把CPU計算模塊、DSP數據處理模塊、存儲模塊、I/O接口模塊、交換節點模塊以及連接這些資源的網絡模塊集成到一塊芯片中，資源節點模塊將帶有地址信息的數據從源地址傳送到目的地址，從而實現各個資源節點模塊之間的通訊。

目前，NoC的通訊機制采用的是全局異步、局部同步GALS(Globally AsynchronousLocally Synchronous)技術,該技術的每個節點資源中都含有自己的時鐘，其工作在自己的時鐘域內；全局異步則僅僅是在節點資源之間的通訊采用了異步通訊機制，而這樣的控制結構并不能完全消除時鐘樹對電路資源的影響，并且同步集成電路中出現時鐘漂移、功耗偏高等，問題無法得到根本的解決。

實用新型內容

本實用新型為解決上述已有技術中存在的問題，提供一種基于全異步控制的NoC通信模塊，以解決全局異步、局部同步的NoC通訊模塊不能完全消除時鐘樹對電路資源的影響，同步集成電路中時鐘漂移、功耗偏高的問題。

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：

一種基于click控制器的全異步人工神經元網絡芯片的通訊電路，包括一級模塊：路由網電路結構模塊；二級模塊：路由節點模塊；三級模塊：路由節點邏輯處理模塊、仲裁器模塊、緩沖器模塊、微流水線控制模塊_1；四級模塊：組合邏輯模塊、微流水線控制模塊_0；五級模塊：X軸方向數據判斷模塊、Y軸方向數據判斷模塊、32位2選1選擇輸出模塊、32位選擇器模塊、16位2選1選擇輸出模塊；

所述二級模塊為同構的路由網電路結構模塊，通過每個路由網結構模塊的東南西北四個方向的輸入輸出相互連接，形成一級模塊的路由網結構；所述二級模塊路由節點模塊通過控制三級模塊中微流水線控制模塊_1對三級模塊中的各個部分的數據流進行管理；

所述三級模塊中，緩沖器模塊的輸出端與仲裁器模塊的輸入端連接，仲裁器模塊的輸出端與路由節點邏輯處理模塊的輸入端連接，路由節點邏輯處理模塊的輸出端通過外部的緩沖器與二級模塊路由節點模塊的輸入端連接，二級模塊路由節點模塊通過微流水線控制模塊_1控制緩沖器模塊、仲裁器模塊及路由節點邏輯處理模塊中的數據流，所述微流水線控制模塊_1包含五條同構的異步微流水線，其中每條微流水線包括fire_0、fire_1、fire_2、fire_3、fire_4、fire_5、fire_6、fire_7、fire_8；所述路由節點邏輯處理模塊控制所述四級模塊中的組合邏輯模塊和微流水線控制模塊_0；

所述四級模塊中，組合邏輯模塊控制五級模塊；組合邏輯模塊對四向路由硬件算法進行控制，微流水線控制模塊_0對組合邏輯模塊的數據流通進行控制。

進一步地，所述三級模塊中微流水線控制模塊_1為一條微流水線控制器對地址數據在四級模塊組合邏輯模塊中進行分級處理。

進一步地，所述三級模塊中仲裁器模塊包括可變優先級的仲裁器以及五數計數器。

進一步地，所述微流水控制模塊_1中每條微流水線的fire_0～fire_3控制緩沖器模塊，fire_4，fire_6，fire_8控制仲裁器，fire_5和fire_7作為仲裁器優先級跳變的觸發信號控制五數計數器。