[發(fā)明專利]一種硬件加速器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810380604.1
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108550102B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設計）人: 劉勁松
• 申請（專利權）人: 珠海全志科技股份有限公司
• 主分類號: G06T1/20
• 分類號: G06T1/20
• 代理公司: 深圳市君之泉知識產權代理有限公司 44366
• 代理人: 張丕陽

本發(fā)明公開了一種硬件加速器，用于提升CPU運行效率。該硬件加速器包括存儲單元、邏輯bank群組、信息倉、雙邊運算單元、比較單元和控制單元。在現(xiàn)有技術的基礎上，本發(fā)明保護的硬件加速器替代軟件算法以充分發(fā)揮硬件所固有的處理速度優(yōu)勢，設置由塊邏輯bank組成的邏輯bank群組，能夠提供豐富的緩存空間選擇，避免了緩存資源的浪費，通過設置信息倉和雙邊運算單元，將傳統(tǒng)圖像處理過程中基于點的運算改進為基于行的運算，并利用前一位置的計算結果迭代計算后續(xù)位置的結果，大大減少硬件加速器中所需的元件數(shù)量，實現(xiàn)硬件結構輕量化。

技術領域

本申請涉及電路領域，更具體地為一種硬件加速器。

背景技術

計算機視覺，尤其是計算機立體視覺近年來受到廣泛關注，獲取目標深度信息的需求日益增加。例如，智能安防檢測物體的定位，無人機三維定位，自動駕駛障礙物判斷等，機器人導航，3d打印等。

眾所周知，為了獲取深度信息，伴隨著大量圖像數(shù)據(jù)處理及運算，而針對圖像數(shù)據(jù)進行處理的算法往往運算復雜、計算量巨大，現(xiàn)有技術通常采用優(yōu)化軟件算法的方式對算法進行改進以期降低運算的復雜度。然而，僅僅優(yōu)化軟件算法并不能很好地提高算法執(zhí)行效率，跟不上計算機視覺發(fā)展帶來的數(shù)據(jù)量。因此，越來越多的研究關注于硬件加速器的設計。目前的硬件加速器缺乏良好的移植性，不能對緩存結構進行優(yōu)化，占用、浪費大量的系統(tǒng)緩存資源，同時需要大量的運算資源，從而導致包含有硬件加速器的移動裝置存在較高功率消耗及較低電池壽命等問題。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種硬件加速器，以解決現(xiàn)有技術中硬件加速器移植性差，占用、浪費大量系統(tǒng)緩存，以及硬件加速器元件較多、功耗大、電池壽命低的問題。

本發(fā)明提供一種硬件加速器，所述加速器包括獲取單元，邏輯bank群組，比較單元，控制單元，信息倉和運算單元；

所述獲取單元與所述邏輯bank群組連接，所述邏輯bank群組與所述運算單元連接，所述運算單元與所述信息倉連接，所述信息倉與所述比較單元連接，所述控制單元與所述獲取單元、邏輯bank群組、比較單元、信息倉和運算單元連接；

所述獲取單元，用于獲取待運算的圖像數(shù)據(jù)；

所述邏輯bank群組由多條ram組成，用于存儲所述圖像數(shù)據(jù)；所述邏輯bank群組由多條ram組成，用于存儲所述圖像數(shù)據(jù)；所述邏輯bank群組包括多個邏輯bank單元，所述邏輯bank單元由多條ram組成，對所述多條ram進行分割、組合以形成多塊邏輯bank，其中，所述多條ram被分割為多份ram，所述多塊邏輯bank由多份ram組成，并且任意一塊所述邏輯bank中至少兩份ram不屬于同一條ram，每個所述邏輯bank單元由多塊邏輯bank組成，所述多塊邏輯bank可根據(jù)預定方式進行組合；

例如，所述邏輯bank群組可以由N條(n*winsize)*wide比特的ram組成，其中wide與系統(tǒng)位寬相適應，所述N條ram由左至右依次編號并排列，以winsize為單位，自上而下的順序將每條ram劃分為n份，所述邏輯bank群組共包含N*n份sram，連續(xù)的m條ram作為一個邏輯bank單元，m大于1且不大于N，所述邏輯bank群組共包含N/m(向下取整)個邏輯bank單元，每個邏輯bank單元由若干塊邏輯bank組成，每塊邏輯bank包括其對應的邏輯bank單元中的至少兩份ram，所述每塊邏輯bank中的至少兩份ram不屬于同一條ram，這樣至少兩份ram不屬于同一條ram的設置方式能夠最大限度的提高數(shù)據(jù)讀取的效率，而不會因兩份ram屬于同一條ram而在數(shù)據(jù)讀寫時進行等待，并且可以提高系統(tǒng)的魯棒性，邏輯bank單元中的各塊邏輯bank可進行組合，例如兩兩組合、三三組合或是四者之間組合，這樣在邏輯bank單元內部可以形成存儲量可選的邏輯bank，并且各個邏輯bank單元可以進行自由組合，從而提供了豐富的存儲空間的選擇。