分形樹中向量數(shù)據(jù)回傳處理單元的裝置、方法、控制裝置及智能芯片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能設(shè)備、無人駕駛、片上網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g(shù)領(lǐng)域，尤其涉及分形樹中向量數(shù)據(jù)回傳處理單元的裝置、方法、控制裝置及智能芯片。
【背景技術(shù)】
[0002]分形樹結(jié)構(gòu)，是一種由一個根節(jié)點作為中心節(jié)點，多組具有自相似性的葉子節(jié)點組成的多層次樹狀結(jié)構(gòu)。分形樹在超大規(guī)模集成電路設(shè)計中得到了廣泛應(yīng)用，因為在應(yīng)用時采用了完全M叉樹的布局，這種布局的使用面積與樹節(jié)點的數(shù)目成正比，能節(jié)省片上空間；而且在分形上傳播的延遲是相同的，所以經(jīng)常被用作VLSI多處理器中的互連網(wǎng)絡(luò)。
[0003]在線性代數(shù)中的向量是指η個實數(shù)或者復(fù)數(shù)組成的有序數(shù)組，稱為η維向量，α=(ai，a2，‘"ai’an)稱為η維向量，其中ai稱為向量α的第i個分量。
[0004]在將向量的多個零散在各個分形葉子節(jié)點的分量回傳給分形根節(jié)點的過程中，分量數(shù)據(jù)在分形的中間節(jié)點上互相競爭傳輸，維護(hù)分量數(shù)據(jù)的傳輸需要一個協(xié)議，用于保證分量數(shù)據(jù)的可靠性，分量數(shù)據(jù)傳回的時間在各個葉節(jié)點之間無法互相通知，當(dāng)分量數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁?jié)點時，分量數(shù)據(jù)是亂序的，根節(jié)點需要和葉節(jié)點建立一套復(fù)雜機(jī)制用于維護(hù)各個分量之間的順序，最后將分量數(shù)據(jù)按序拼成向量數(shù)據(jù)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)對片上分形網(wǎng)絡(luò)上對向量數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)的通訊沒有提供有效方便的支持，因此，提供一種同時適合分形網(wǎng)絡(luò)上對向量數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)的通訊方式的無沖突的、可靠的、有序的方式就尤為迫切和需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出分形樹中向量數(shù)據(jù)回傳處理單元的裝置、方法、控制裝置及智能芯片。
[0007]本發(fā)明提出一種分形樹中向量數(shù)據(jù)回傳處理單元的裝置，包括:
[0008]—中心節(jié)點，其為所述片上網(wǎng)絡(luò)的通信數(shù)據(jù)中心，用于接收多個葉子節(jié)點回傳的向量數(shù)據(jù)；
[0009]多個葉子節(jié)點，用于對向量數(shù)據(jù)進(jìn)行計算與移位；
[0010]轉(zhuǎn)發(fā)器模塊，包括局部緩存結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)處理部件，用于與上層、下層節(jié)點的數(shù)據(jù)通信與對向量數(shù)據(jù)的處理；
[0011]將所述多個葉子節(jié)點分為N組，每組中葉子節(jié)點的個數(shù)相同，所述中心節(jié)點通過所述轉(zhuǎn)發(fā)器模塊單獨與每一組葉子節(jié)點進(jìn)行通信連接，每組葉子節(jié)點構(gòu)成的通信結(jié)構(gòu)具有自相似性，所述多個葉子節(jié)點與所述中心節(jié)點通過多層所述轉(zhuǎn)發(fā)器模塊以完全M叉樹方式進(jìn)行通信連接，每個葉子節(jié)點包括設(shè)置位，如果所述設(shè)置位要求葉子節(jié)點中的向量數(shù)據(jù)進(jìn)行移位，則葉子節(jié)點將預(yù)設(shè)帶寬位的向量數(shù)據(jù)移至相應(yīng)位置，否則葉子節(jié)點將向量數(shù)據(jù)回傳給中心節(jié)點。
[0012]所述的分形樹中向量數(shù)據(jù)回傳處理單元的裝置，包括:每個葉子節(jié)點均有id標(biāo)識，且所述id標(biāo)識從完全M叉樹的拓?fù)湟粋?cè)按序依次增加序號;所述數(shù)據(jù)發(fā)布裝置共享一個時鐘信號。
[0013]所述的分形樹中向量數(shù)據(jù)回傳處理單元的裝置，每個所述轉(zhuǎn)發(fā)器模塊包括預(yù)設(shè)帶寬的加法器，所述加法器的個數(shù)為所有葉子節(jié)點的總數(shù)量，且所述加法器具有溢出檢查功能，其中，如果向量數(shù)據(jù)進(jìn)行過移位，則所述轉(zhuǎn)發(fā)器模塊將接收到的向量數(shù)據(jù)進(jìn)行位拼接，將拼接結(jié)果傳輸給上一層節(jié)點，否則，所述轉(zhuǎn)發(fā)器模塊將接收到的向量數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查溢出并進(jìn)行加法操作后，傳輸給上一層節(jié)點。
[0014]本發(fā)明還提出一種利用所述裝置的方法，包括:
[0015]通過所述葉子節(jié)點對向量數(shù)據(jù)進(jìn)行計算與移位，并回傳到所述中心節(jié)點，其中，每個葉子節(jié)點包括設(shè)置位，如果所述設(shè)置位要求葉子節(jié)點中的向量數(shù)據(jù)進(jìn)行移位，則葉子節(jié)點將預(yù)設(shè)帶寬位的向量數(shù)據(jù)移至相應(yīng)位置，否則葉子節(jié)點將向量數(shù)據(jù)回傳給中心節(jié)點。
[0016]所述的方法，每個葉子節(jié)點均有id標(biāo)識，且所述id標(biāo)識從完全M叉樹的拓?fù)湟粋?cè)按序依次增加序號;所述數(shù)據(jù)發(fā)布裝置共享一個時鐘信號
[0017]所述的方法，若葉子節(jié)點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為有效的預(yù)設(shè)帶寬的向量數(shù)據(jù)，則設(shè)置位要求葉子節(jié)點進(jìn)行移位，葉子節(jié)點根據(jù)id標(biāo)識與預(yù)設(shè)帶寬的位數(shù)進(jìn)行計算，將葉子節(jié)點中的向量數(shù)據(jù)移至全帶寬上的相應(yīng)位置。
[0018]所述的方法，如果向量數(shù)據(jù)進(jìn)行過移位，則所述轉(zhuǎn)發(fā)器模塊將接收到的向量數(shù)據(jù)進(jìn)行位拼接，將拼接結(jié)果傳輸給上一層節(jié)點，否則，所述轉(zhuǎn)發(fā)器模塊將接收到的向量數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查溢出并進(jìn)行加法操作后，傳輸給上一層節(jié)點。
[0019]所述的方法，葉子節(jié)點與中心節(jié)點之間遵守握手協(xié)議。
[0020]本發(fā)明還提出一種包含所述裝置的控制裝置。
[0021]本發(fā)明還提出一種包含所述控制裝置的智能芯片。
[0022]由以上發(fā)明可知，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0023]本發(fā)明為片上網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了對向量數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行位拼接、疊加等操作，使得向量結(jié)果能夠無沖突地、可靠地、有序地進(jìn)行回傳，從而獲得更好的通訊效果。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的一個實施例中使用H-tree連接的16+1個核的片上多核結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本發(fā)明的一個實施例中hub_two_add_to_one結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為本發(fā)明的一個實施例中hub_two_add_to_one與數(shù)據(jù)發(fā)送方握手的行為示意圖；
[0027]圖4為本發(fā)明的H-tree結(jié)構(gòu)的展開成完全二叉樹拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5為本發(fā)明的一個實施例中分量數(shù)據(jù)在葉子tile中移位成為向量數(shù)據(jù)的行為示意圖；
[0029]圖6為本發(fā)明的一個實施例中向量數(shù)據(jù)在hub中進(jìn)行位拼接的行為示意圖；
[0030]圖7為本發(fā)明的一個實施例中所有l(wèi)eaftile的分量數(shù)據(jù)在位拼接數(shù)據(jù)通路終點時向量結(jié)果的示意圖。
[0031]圖8為本發(fā)明的一個實施例中向量數(shù)據(jù)在hub中進(jìn)行疊加的行為示意圖。
[0032]圖9為本發(fā)明的另一個實施例中使用X-tree連接的64+1個核的片上多核結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖10為本發(fā)明的另一實施例中hub_four_add_to_one結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖11為本發(fā)明的另一實施例中111113_；^111'_3(1(1_1:0_0116與數(shù)據(jù)發(fā)送方握手的行為示意圖；
[0035]圖12為本發(fā)明的另一實施例中分量數(shù)據(jù)在葉子tile中移位成為向量數(shù)據(jù)的行為示意圖；
[0036]圖13為本發(fā)明的另一實施例中向量數(shù)據(jù)在hub中進(jìn)行位拼接的行為示意圖；
[0037]圖14為本發(fā)明的另一實施例中所有l(wèi)eaftile的分量數(shù)據(jù)在位拼接數(shù)據(jù)通路終點時向量結(jié)果的示意圖。
[0038]圖15為本發(fā)明的另一個實施例中向量數(shù)據(jù)在hub中進(jìn)行疊加的行為示意圖。
【具體實施方式】
[0039]本發(fā)明提出一種分形樹中向量數(shù)據(jù)回傳處理單元的裝置，包括:
[0040]—中心節(jié)點，其為所述片上網(wǎng)絡(luò)的通信數(shù)據(jù)中心，用于接收多個葉子節(jié)點回傳的向量數(shù)據(jù)；
[0041 ]多個葉子節(jié)點，用于對向量數(shù)據(jù)進(jìn)行計算與移位；
[0042]轉(zhuǎn)發(fā)器模塊，包括局部緩存結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)處理部件，用于與上層、下層節(jié)點的數(shù)據(jù)通信與對向量數(shù)據(jù)的處理，包括與葉子節(jié)點直接相連的葉子轉(zhuǎn)發(fā)器模塊、與中心節(jié)點直接相連的中心轉(zhuǎn)發(fā)器模塊、與葉子節(jié)點與中心節(jié)點間接相連的中間轉(zhuǎn)發(fā)器模塊；
[0043]將所述多個葉子節(jié)點分為N組，每組中葉子節(jié)點的個數(shù)相同，所述中心節(jié)點通過所述轉(zhuǎn)發(fā)器模塊單獨與每一組葉子節(jié)點進(jìn)行通信連接，每組葉子節(jié)點構(gòu)成的通信結(jié)構(gòu)具有自相似性，所述多個葉子節(jié)點與所述中心節(jié)點通過多層所述轉(zhuǎn)發(fā)器模塊以完全M叉樹方式進(jìn)行通信連接，每個葉子節(jié)點包括設(shè)置位，如果所述設(shè)置位要求葉子節(jié)點中的向量數(shù)據(jù)進(jìn)行移位，則葉子節(jié)點將預(yù)設(shè)帶寬位的向量數(shù)據(jù)移至相應(yīng)位置，否則葉子節(jié)點將向量數(shù)據(jù)回傳給中心節(jié)點。
[0044]每個葉子節(jié)點均有id標(biāo)識，且所述id標(biāo)識從完全M叉樹的拓?fù)湟粋?cè)按序依次增加序號;所述數(shù)據(jù)發(fā)布裝置共享一個時鐘信號。
[0045]每個所述轉(zhuǎn)發(fā)器模塊包括預(yù)設(shè)帶寬的加法器，所述加法器的個數(shù)為所有葉子節(jié)點的總數(shù)量，且所述加法器具有溢出檢查功能，其中，如果向量數(shù)據(jù)進(jìn)行過移位，則所述轉(zhuǎn)發(fā)器模塊將接收到的向量數(shù)據(jù)進(jìn)行位拼接，將拼接結(jié)果傳輸給上一層節(jié)點，否則，所述轉(zhuǎn)發(fā)器模塊將接收到的向量數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查溢出并進(jìn)行加法操作后，傳輸給上一層節(jié)點。
[0046]本發(fā)明還提出一種利用所述裝置的方法，包括:
[0047]通過所述葉子節(jié)點