[發明專利]一種類腦計算機中脈沖數據包高效傳輸方法

有效

• 申請號: 201911048683.7
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN111082949B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 葉武劍;李冕;劉怡俊;劉文杰;翁韶偉
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H04L12/18
• 分類號: H04L12/18;G06N3/06
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 楊曉松

1.一種類腦計算機中脈沖數據包高效傳輸方法，其特征在于，其基于類腦計算機系統，采用集群組播脈沖數據包，以集群為單位的連接模式進行數據傳輸；在同一個集群內的神經元共享到目的集群的路徑；每個集群的神經元有自己獨特的電位信息，集群間的脈沖傳遞負責相應的特定功能；

所述集群通過將同類神經元聚集在一起而得到；

所述類腦計算機系統由服務器主機和類腦計算機主板構成；而類腦計算機主板由六個計算節點組成，分別為第一、二、三、四、五、六計算節點，計算節點和類腦計算機主板之間采用SATA接口通信；

所述計算節點包括八個CPU以及路由系統；而路由系統由FPGA和CAM組成，CPU與FGPA之間采用RGMII通信接口連接；

所述集群組播脈沖數據包包括五部分；

第一部分：用來確定節點位置信息，為了達到類腦計算機百萬核心的部署目標，設置15bits的大小，最多可支持32767個運算節點，超過200百萬個ARM核的搭建；

第二部分：用來確定節點下CPU的位置，已知一個計算節點擁有八個CPU，3bits大小可完整表示每個CPU對應的ID；

第三部分：用來確定ARM核的位置，可知一個CPU下集成八個核，同樣設置3bits大小可完整表示核ID的位置信息；

第四部分：一共11bits的大小，其再細分成兩部分，分別對應集群ID和神經元ID；由于每個節點內設置的集群數量以及每個集群的規模各不相同，該11bits信息位的分配是動態變化的；

第五部分：設置8bits的控制字節，包括用來判斷數據包的類型、時間戳、有效載荷指示符、默認路由、錯誤檢測信息。

2.根據權利要求1所述的一種類腦計算機中脈沖數據包高效傳輸方法，其特征在于，所述第四部分，即11bits信息位通過以下步驟進行編碼：

1)確定核內設置的集群數量和相應每個集群包含的神經元數量，對每個集群內的神經元數量從大到小進行排序；

2)根據排序后的結果，計算出每個集群中對應神經元ID所需的比特位；假設一個集群內有62個神經元，對應神經元ID的編碼最少占6bits，得到集群ID的編碼占5bits；

3)依次獲取對應集群ID和神經元ID的編碼比特位后，其中規模最大的集群ID的編碼從0開始，之后按集群的規模的從大到小進行編碼，集群ID依次加1；假設一個核內設置四個集群，分別對應的集群編碼位數是4，4，5，5，則它們的集群ID編碼分別為0000，0001，00100，00101；

4)神經元ID的編碼范圍對應該集群下神經元的數量，使得集群內的每個神經元確定唯一的編碼。