[實用新型]基于閃存的計算加速系統和基于FPGA的計算加速系統

有效

• 申請號: 201922500573.1
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN211349349U
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 黃好城;賈舒;孫唐;何振;鄭宏亮
• 申請（專利權）人: 北京憶芯科技有限公司
• 主分類號: G06F15/76
• 分類號: G06F15/76
• 代理公司: 北京卓特專利代理事務所(普通合伙) 11572
• 代理人: 陳變花

本申請提供了一種基于閃存的計算加速系統和基于FPGA的計算加速系統，基于閃存的計算加速系統包括主板、處理器、閃存控制器和閃存芯片，其中，所述處理器集成于所述主板，所述主板設置有第一插槽，所述閃存控制器和所述閃存芯片被設置于PCB板，所述閃存控制器包括PCIe接口，通過所述PCIe接口經由所述第一插槽耦合到所述處理器。本申請提供了應用于大型存儲系統的兩種簡單的實現方式，利用價格低、性能一般的硬件組成計算加速系統，從而解決現有技術中大型存儲系統的實現難度高及成本高的技術問題。

技術領域

本申請涉及存儲技術，特別地，涉及基于閃存的計算加速系統和基于 FPGA的計算加速系統。

背景技術

隨著技術的更新換代，作為一種存儲量大且高速的存儲方式，固態硬盤已經進入了人們生活的各個方面。比如，作為人們個人電腦中的存儲設備、作為大型數據庫的存儲設備等。相對于傳統的機械硬盤等存儲方式，固態硬盤具備高速讀寫特性，在一些針對讀寫速度有很高要求的應用中，固態硬盤也是首選的存儲設備。

例如，在安防監控系統中，不僅需要存儲海量的數據，也還需實現快速調取數據，固態硬盤就能滿足這類系統的所有需求。又如，大型數據庫也有存儲數據量巨大且讀取速度快的需求。但是，在存儲的數據量很大時，如何在存儲設備中快速的找到所需的數據也是一個重要的需求。對于安防監控系統之類的存放圖像或視頻的系統，一般會采用GPU(GraphicsProcessingUnit，圖像處理器)來實現快速的圖像對比等功能，但由于高性能的GPU的價格昂貴也會帶來成本過高的問題。而對于存放非圖像數據格式的系統，現有技術通常采用復雜的算法來管理存儲的數據，例如，機器學習、深度學習等。因此，為了實現快速查找數據，大型存儲系統通常需要采取高性能的硬件或復雜的實現方式，從而存在實現難度高且成本高的技術問題。

實用新型內容

為了解決現有技術中，大型存儲系統的實現難度高且成本高的技術問題。根據本申請的第一方面，提供了根據本申請第一方面的第一基于閃存的計算加速系統，包括主板、處理器、閃存控制器和閃存芯片，其中，處理器集成于主板，主板設置有第一插槽，閃存控制器和閃存芯片被設置于PCB(Printed Circuit Board，印刷電路)板，閃存控制器包括PCIe接口，通過PCIe接口經由第一插槽耦合到處理器。

根據本申請的第一基于閃存的計算加速系統，提供了根據本申請第一方面的第二基于閃存的計算加速系統，PCB板上還設置有DDR(Double Data Rate SynchronousDynamic Random Access Memory，雙倍數據率同步動態隨機存取存儲器)芯片，閃存控制器包括直接內存存取(DMA，DirectMemoryAccess) 單元，DMA單元的一個接口與處理器耦合，DMA的另一個接口和DDR芯片耦合；其中，DMA將一個接口輸入的數據，通過另一個接口，發送至閃存芯片；以及，DMA將另一個接口輸入的數據，通過一個接口，發送至處理器。

根據本申請的第一或第二基于閃存的計算加速系統，提供了根據本申請第一方面的第二基于閃存的計算加速系統，還包括第二閃存控制器和第二閃存芯片，主板設置有第二插槽，第二閃存控制器和第二閃存芯片被設置于第二 PCB板，第二閃存控制器經由第二插槽耦合到處理器。

根據本申請的第二方面，提供了根據本申請第二方面的第一基于FPGA 的計算加速系統，包括主板、處理器、閃存控制器、閃存芯片、現場可編程邏輯門陣列(FPGA，FieldProgrammableGateArray)和內存，其中，處理器被設置于主板；閃存控制器和閃存芯片被設置于第一PCB板，FPGA和內存被設置于第二PCB板；主板設置有第一插槽和第二插槽，第一插槽連接第一 PCB板，第二插槽連接第二PCB板。