【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及可重構計算，特別是涉及一種支持硬件重構與資源隔離的計算裝置及可重構處理器。
技術介紹
1、粗粒度可重構計算技術通過空域硬件結構組織不同粒度和不同功能的計算資源，通過運行過程中加載硬件配置信息，調整硬件功能，根據數據流的特點，讓配置好的硬件資源互連形成相對固定的計算功能與數據通路，從而以接近“專用電路”的方式進行數據驅動下的計算。當算法和應用變換時，通過切換配置信息，使硬件重構為不同的計算功能和數據通路去執行任務。粗粒度可重構計算陣列最大的優勢體現在兩方面，一是沒有傳統指令驅動的計算架構中取指和譯碼操作的延時和能耗開銷，二是在計算過程中以接近“專用電路”的方式執行。因此具有處理器和專用集成電路的優勢，能夠提供高效靈活的計算能力。
2、經典的可重構計算中，通常由多個可重構計算單元組成一個大規模的矩陣，通過矩陣中的各計算單元的相互協作，實現可重構計算的計算任務。為了運行程序，專用編譯器會構建一個配置文件，這個文件包含陣列中每個計算單元的執行任務分配。
3、高性能ai算法的飛速發展導致傳統的細粒度可重構芯片(如fpga)，不能滿足大算力的計算，其低編程效率和靜態重構特性也表明，要真正高效率的ai應用加速，且靈活適配不同的ai算法，需要一種新的芯片微架構。粗粒度可重構架構是可重構計算概念的另一種實現方式。通過計算資源的冗余部署，可以根據應用需求靈活改變架構內部的算術邏輯、內存子系統和互連的硬件連接關系，從而提高計算和能效。
4、近年來，可重構處理器為達到高效的數據計算，使用專用芯片設計中常
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的技術問題是提供一種支持硬件重構與資源隔離的計算裝置及可重構處理器，在保證重構性前提下，提高計算效率，降低芯片開銷。
2、本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種支持硬件重構與資源隔離的計算裝置，包括：
3、多個輸入端口，用于輸入數據；
4、多個輸出端口，用于輸出數據；
5、數據頭譯碼模塊和輸入交叉開關，用于對輸入數據進行解碼得到當前任務的索引號，并將解碼后的數據傳輸至計算陣列；
6、數據編碼模塊和輸出交叉開關，用于對計算陣列的輸出數據進行編碼，并將編碼后的輸出數據傳輸至輸出端口；
7、控制器，用于對計算陣列進行狀態管理及任務配置；
8、計算陣列，包括資源相互隔離的簡單功能并行計算模塊和全功能并行計算模塊，所述簡單功能并行計算模塊用于執行基礎運算；所述全功能并行計算模塊用于執行復雜運算；所述簡單功能并行計算模塊的數量多于所述全功能并行計算模塊的數量；所述簡單功能并行計算模塊和全功能并行計算模塊在所述控制器的控制下支持硬件連接關系的重構。
9、當所述簡單功能并行計算模塊的處理結果無需通過所述全功能并行計算模塊進行進一步處理時，所述控制器能夠控制所述全功能并行計算模塊接收來自所述輸入端口的數據，旁路所述計算陣列中的數據輸入路徑。
10、所述的支持硬件重構與資源隔離的計算裝置還包括：多個數據緩存器fifo，與所述多個輸入端口對應，位于所述數據頭譯碼模塊和輸入交叉開關與所述計算陣列之間，用于將解碼后的數據按照陣列配置的計算模式傳輸給所述計算陣列。
11、所述的支持硬件重構與資源隔離的計算裝置還包括：輸出數據整形模塊，位于所述計算陣列和所述數據編碼模塊和輸出交叉開關之間，用于對所述計算陣列的輸出數據進行整形處理。
12、本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種可重構處理器，包括：
13、陣列排列的多個上述的計算裝置，所述計算裝置之間通過計算路由進行連接；
14、主控制器，用于監控每個計算裝置的狀態，并產生每個計算裝置任務操作的起始信號和結束信號，并將所述起始信號和結束信號送往相應的計算裝置，控制所述計算裝置按預設指令進行操作。
15、所述可重構處理器還包括：片上存儲模塊，用于存儲所述主控制器下發的指令和數據，為所述主控制器提供運行內存，以及臨時存儲所述計算裝置計算的中間結果。
16、所述可重構處理器還包括：外設接口，用于使用不同類型的連接方式與外部設備進行數據傳輸。
17、有益效果
18、由于采用了上述的技術方案，本專利技術與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果：本專利技術在不同計算模式切換時，通過片上資源的可重構邏輯改變處理單元的連接關系，可以減少簡單密集功能區與復雜功能區的數據傳輸延時，提高芯片的資源利用率。本專利技術的計算裝置支持硬件計算資源隔離，簡單運算功能區與復雜功能區在多端口配置下獨立并行工作，可以靈活重構異構處理單元的不同運算功能。
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1.一種支持硬件重構與資源隔離的計算裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的支持硬件重構與資源隔離的計算裝置，其特征在于，當所述簡單功能并行計算模塊的處理結果無需通過所述全功能并行計算模塊進行進一步處理時，所述控制器能夠控制所述全功能并行計算模塊接收來自所述輸入端口的數據，旁路所述計算陣列中的數據輸入路徑。
3.根據權利要求1所述的支持硬件重構與資源隔離的計算裝置，其特征在于，還包括：
4.根據權利要求1所述的支持硬件重構與資源隔離的計算裝置，其特征在于，還包括：
5.一種可重構處理器，其特征在于，包括：
6.根據權利要求5所述的可重構處理器，其特征在于，還包括：片上存儲模塊，用于存儲所述主控制器下發的指令和數據，為所述主控制器提供運行內存，以及臨時存儲所述計算裝置計算的中間結果。
7.根據權利要求5所述的可重構處理器，其特征在于，還包括：外設接口，用于使用不同類型的連接方式與外部設備進行數據傳輸。
【技術特征摘要】
1.一種支持硬件重構與資源隔離的計算裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的支持硬件重構與資源隔離的計算裝置，其特征在于，當所述簡單功能并行計算模塊的處理結果無需通過所述全功能并行計算模塊進行進一步處理時，所述控制器能夠控制所述全功能并行計算模塊接收來自所述輸入端口的數據，旁路所述計算陣列中的數據輸入路徑。
3.根據權利要求1所述的支持硬件重構與資源隔離的計算裝置，其特征在于，還包括：
4.根據權...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉峰，吳雪桐，
申請(專利權)人：白盒子上海微電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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