[發明專利]管理芯片與芯片網格陣列的通信方法、裝置、設備和介質

有效

• 申請號: 202110990187.4
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113709039B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 陳克林;呂正祥;袁抗;張華秋;朱文俊;楊力鄺;陳旭;梁龍飛
• 申請（專利權）人: 上海新氦類腦智能科技有限公司
• 主分類號: H04L45/00
• 分類號: H04L45/00;H04L49/109;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

本申請提供的一種管理芯片與芯片網格陣列的通信方法、裝置、設備和介質，通過將管理芯片的各輸入端口/輸出端口分別與芯片網格陣列中最外層上的芯片的輸出/輸入相連，并根據連接的芯片坐標對應設置虛擬坐標；基于虛擬坐標與各芯片的芯片坐標，按維序路由算法的路由順序進行管理芯片與芯片網格陣列中任意一芯片之間的數據傳輸。本申請實現了管理芯片對芯片網格陣列的讀寫通信，并且沒有增加系統成本。本申請中單片管理芯片只和附近的芯片直接連接，沒有與較遠的芯片直接連接，從而降低了連接布線開銷。

技術領域

本發明涉及的片間尋址技術領域，特別是涉及一種管理芯片與芯片網格陣列的通信方法、裝置、設備和介質。

背景技術

深度神經網絡(DNN)研究近年來取得了飛速發展并得到初步應用。為了提升分類精度，深度神經網絡越來越復雜。超過1000層的神經網絡已經出現。當單片芯片的性能不夠時，就需要多片芯片并行運算共同完成一項任務。另一方面，脈沖神經網絡(SNN)近年來以其低功耗和更接近人腦的特點吸引了學術界和產業界的關注。人類大腦中的神經元數目大于800億個，假定每片SNN芯片實現神經元8萬個，實現人腦的仿真需要100萬片SNN芯片。

網格(mesh)陣列是一種典型的多芯片互聯方式，芯片組成一個矩形，每片芯片可以和東南西北四個相鄰芯片直接通信，經過陣列中芯片的轉發，每片芯片可以和陣列中任意一片芯片通信。如圖1給出了6x6芯片網格陣列(不考慮管理芯片)。芯片網格陣列典型的路由方法是維序路由(DOR)：路由順序總是先x再y，可以保證無死鎖。

但如果有一個管理芯片需要和芯片陣列中任意一片芯片通信，就會產生一些問題。如圖1中的坐標y＝2，x＝4的芯片向左邊為y＝3，x＝-1的管理芯片發數據包。根據維序路由，數據包先走x方向，路徑為(2,4)-(2,3)-(2,2)-(2,1)-(2,0)，到達芯片(2,0)后，芯片(2,0)發現目標芯片(3,-1)與本芯片的x坐標不同，需要向左方轉發，但是芯片(2,0)的左方沒有芯片連接，數據包丟失。

管理芯片與芯片陣列通信的問題在于管理芯片和芯片陣列不能組成一個新的矩形陣列。一種解決辦法是：芯片網格陣列中的每個芯片都增加功能，都有管理能力，其中一片芯片被配置為管理芯片。例如圖1中的芯片(0,2)可以是管理芯片，這6x6陣列內(0,2)芯片可以和其他所有芯片通信，但這增加了芯片成本；另一種解決辦法是：一片管理芯片+多片冗余芯片共同組成完整的一列或者一行，與原來的芯片網格陣列合成一個新的矩形。這種方法需要增加多片冗余芯片，同樣也增加了系統成本。

因此，亟需一種在不增加成本的前提下實現管理芯片和芯片網格陣列的通信方式。

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管理芯片與芯片網格陣列的通信方法、裝置、設備和介質，以解決現有技術中管理芯片和芯片網格陣列的通信的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本申請提供一種管理芯片與芯片網格陣列的通信方法，所述方法包括：將管理芯片的各輸入端口/輸出端口分別與芯片網格陣列中最外層上的芯片的輸出/輸入相連，并根據連接的芯片坐標對應設置虛擬坐標；基于虛擬坐標與各芯片的芯片坐標，按維序路由算法的路由順序進行管理芯片與芯片網格陣列中任意一芯片之間的數據傳輸。

于本申請的一實施例中，所述將管理芯片的各輸入端口/輸出端口分別與芯片網格陣列中最外層上的芯片的輸出/輸入相連，并根據連接的芯片坐標對應設置虛擬坐標，包括：將管理芯片的N個輸入端口分別與芯片網格陣列中最上一行或最下一行的N個芯片的輸出相連，同時將管理芯片的N個輸出端口分別與芯片網格陣列中最左一列或最右一列的N個芯片的輸入相連；所述管理芯片的各輸入端口與各輸出端口分別根據各自所連接芯片的芯片坐標對應設置虛擬坐標。

于本申請的一實施例中，所述管理芯片從所述芯片網格陣列的四個角中選擇與所述管理芯片最靠近的一個芯片開始連接。