[發明專利]智能文件系統、及其配置方法、智能輔助計算設備和介質

有效

• 申請號: 202110620833.8
• 申請日: 2021-06-03
• 公開（公告）號: CN113238715B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 梁龍飛;陳小剛;李順芬
• 申請（專利權）人: 上海新氦類腦智能科技有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 李治東

本申請提供的一種智能文件系統、及其配置方法、智能輔助計算設備和介質，通過獲取智能輔助計算設備中分區情況，對一或多個分區建立邏輯模型結構；構建邏輯模型結構與智能芯片的物理結構之間的映射關系，以供將存算一體智能輔助計算設備映射為文件系統，為應用程序提供通用訪問接口，以及將操作系統對文件系統的調用轉化為對智能芯片的訪問和控制。本申請將具有類似存儲接口的智能輔助計算設備從邏輯上映射為文件系統，解析出已構建的神經網絡，不僅能夠避免升級新的異構計算架構導致的大量導入成本，同時還能充分利用存算一體智能輔助計算設備的非易失特性；不僅方便了神經網絡在不同設備間的移動和共享，也降低了神經網絡應用對軟件環境的需求。

技術領域

本發明涉及人工智能和操作系統技術領域，特別是涉及一種智能文件系統、及其配置方法、智能輔助計算設備和介質。

背景技術

人工智能技術近年來的迅速發展，大量智能計算產品的涌現，計算系統已經必須面對智能計算如何與傳統計算融合的問題。由于智能計算主要解決神經網絡的高效計算問題，無法像處理器那樣承擔通用計算的任務，因而智能計算芯片或設備在傳統計算系統中通常充當計算加速器的角色。

納米技術進入半導體產業后，相變存儲技術為代表的阻變功能器件的出現為智能計算的實現提供了一種新的思路，阻變器件的非線性電阻可用來代表神經網絡中的權值，利用歐姆定律實現乘加模擬計算，真正的實現了計算與存儲的融合，正因為這種權值在存算一體器件上的表達是非易失的，即使系統下電，這個狀態也不會丟失，因此這種融合事實上已經使得傳統計算系統中的計算/內存/外存三種設備分別承擔的功能融合在一個器件上。當我們試圖在現有的計算系統中增加存算一體設備時，盡管我們能夠根據智能計算的性能為其設計各種接口連接在現有系統成熟的總線上，使得從硬件上主機處理器能夠實現對智能設備的訪問和控制，但是在軟件系統中難以為存算一體設備建立統一的模型。

在常見的操作系統中，新的硬件首先需要確定其類型，因為不同類型的硬件會匹配為不同的模型融入操作系統，實現與其它模型的硬件良好的交互，操作系統為不同類型的硬件設備設計了完全不同的運行邏輯，處理器、內存與外存之間的界限清晰而不可逾越，面對存算一體技術的智能設備，如何有機地融入現有操作系統中，對于智能技術能夠在多種應用場景中順利推廣是十分重要的。

目前研究開發人員主流看法是將智能計算看做對通用計算的輔助加速設備，可以作為IO總線上的一個加速卡來看待，在交互更為密切的場景，將其看做另一種計算設備，與多種通用計算設備組成異構計算，共享所有的存儲資源。針對異構計算，近幾年興起了多種總線標準，以應對這類復雜情況，如GenZ，CXL，NVLINK，OpenCAPI，CCIX等。這種方案雖然能夠保證智能設備在計算上與處理器良好協同，在內存數據上能夠共享，卻忽略了智能設備本身的存算一體和非易失特性，不可避免的仍然陷入數據訪問瓶頸中。

為了能夠完整的發揮存算一體設備計算存儲融合的特性，不能把存算一體設備簡單的等同于類似TPU的智能計算加速設備，需要考慮更適合的融入方式。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本申請的目的在于提供一種智能文件系統、及其配置方法、智能輔助計算設備和介質，以解決現有技術中至少一個問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本申請提供一種智能文件系統的配置方法，應用于具有存儲接口且搭載有存算一體的智能芯片的智能輔助計算設備，該智能芯片具有數據緩沖區和智能單元；所述配置方法包括：獲取智能輔助計算設備中分區情況，對一或多個分區建立邏輯模型結構；構建所述邏輯模型結構與智能芯片的物理結構之間的映射關系，以供將存算一體智能輔助計算設備映射為文件系統，為應用程序提供通用訪問接口，以及將操作系統對文件系統的調用轉化為對智能芯片的訪問和控制。