[發明專利]大數據運算加速系統和芯片

在審

• 申請號: 201810609496.0
• 申請日: 2018-06-13
• 公開（公告）號: CN108536642A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 桂文明;楊英;吳旭峰;楊存永
• 申請（專利權）人: 北京比特大陸科技有限公司
• 主分類號: G06F15/17
• 分類號: G06F15/17
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種大數據運算加速系統以及芯片，通過在芯片中設置多個內核core，每個內核core執行運算和存儲控制功能，并且在芯片外部給每個內核core連接至少一個存儲單元。采用本發明的技術方案，使得每個內核通過讀取自己連接的存儲單元和其他內核連接的存儲單元，達到每個內核可以具有大容量內存的技術效果，減少了數據從外部存儲空間中搬入或者搬出內存的次數，加快了數據的處理速度；同時，由于多個內核可以分別獨立運算或者協同運算，這樣也加快了數據的處理速度。

技術領域

本發明涉及集成電路領域，特別是涉及一種大數據運算加速系統和芯片。

背景技術

ASIC(Application Specific Integrated Circuits)即專用集成電路，是指應特定用戶要求和特定電子系統的需要而設計、制造的集成電路。ASIC的特點是面向特定用戶的需求，ASIC在批量生產時與通用集成電路相比具有體積更小、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增強、成本降低等優點。

隨著科技的發展，越來越多的領域，比如人工智能、安全運算等都涉及大運算量的特定計算。針對特定運算，ASIC芯片可以發揮其運算快，功耗小等特定。同時，對于這些大運算量領域，為了提高數據的處理速度和處理能力，通常需要控制N個運算芯片同時進行工作。隨著數據精度的不斷提升，人工智能、安全運算等領域需要對越來越大的數據進行運算，例如：現在照片的大小一般為3-7MB，但是隨著數碼相機和攝像機的精度增加，照片的大小可以達到10MB或者更多，而30分鐘的視頻可能達到1個多G的數據。而在人工智能、安全運算等領域中要求計算速度快，時延小，因此如何提高計算速度和反應時間一直是芯片設計所要求的目標。由于ASIC芯片搭配的內存一般為64MB或者128MB，而當要處理的數據在512MB以上時，ASIC芯片要多次利用內存存取數據，多次將數據從外部存儲空間中搬入或者搬出內存，降低了處理速度。

發明內容

本發明提供一種大數據運算加速系統以及芯片，通過在芯片中設置多個內核core，每個內核core執行運算和存儲控制功能，并且在芯片外部給每個內核core連接至少一個存儲單元，這樣每個內核通過讀取自己連接的存儲單元和其他內核連接的存儲單元，使得每個內核可以具有大容量內存，減少了數據從外部存儲空間中搬入或者搬出內存的次數，加快了數據的處理速度；同時，由于多個內核可以分別獨立運算或者協同運算，這樣也加快了數據的處理速度。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

根據本發明的第一方面，提供一種大數據運算加速系統，包括至少一個運算芯片和多個存儲單元；所述芯片包括N個內核core，其中N為大于等于4的正整數，每個內核core分別包括存儲控制單元和計算單元；存儲控制單元通過總線分別連接至少一個存儲單元；所述N個內核core通過總線互相連接；所述芯片包括UART控制單元，用于將芯片外部數據或者指令發送給內核core或者存儲單元，并且從內核core或者存儲單元獲取數據或者指令。

優選地，所述至少一個存儲單元為DDR系列存儲單元。

優選地，所述存儲控制單元用于控制所述存儲控制單元連接至少一個存儲單元的數據讀寫操作。

優選地，所述數據讀寫操作是針對至少一個存儲單元的部分或者全部存儲空間的操作。

優選地，所述計算單元用于對獲取的數據進行計算。

優選地，所述獲取的數據可以為設置所述計算單元的內核連接的至少一個存儲單元的部分或者全部數據，或者其他內核連接的至少一個存儲單元的部分或者全部數據，或者設置所述計算單元的內核連接的至少一個存儲單元的部分或者全部數據和其他內核連接的至少一個存儲單元的部分或者全部數據的組合。

優選地，所述獲取的數據可以為設置所述計算單元的內核連接的至少一個存儲單元的部分或者全部數據具體為，