8]具體實施時，作為起點細胞或中轉(zhuǎn)細胞的細胞所處位置的不同，發(fā)出或中轉(zhuǎn)的方式將有所不同。
[0159]當(dāng)作為起點細胞或中轉(zhuǎn)細胞的第一細胞位于矩形目標(biāo)區(qū)域的角上時，如果所述矩形目標(biāo)區(qū)域中均含有所述第一細胞的相鄰兩邊的其中一邊的細胞數(shù)量為1，則更新后的目標(biāo)區(qū)域為所述矩形目標(biāo)區(qū)域在所述相鄰兩邊的另一邊排除所述第一細胞后形成的矩形區(qū)域，否則更新后的目標(biāo)區(qū)域包括兩個矩形的目標(biāo)區(qū)域，其中一個目標(biāo)區(qū)域為所述相鄰兩邊中任一邊排除所述第一細胞后形成的矩形區(qū)域。需要說明的是，本實施例中的所述第一細胞是位于矩形目標(biāo)區(qū)域的角上的一類細胞的統(tǒng)稱。
[0160]可以參閱圖10，假設(shè)K點所在的細胞為發(fā)起細胞間群發(fā)通信的起點細胞，或者為負責(zé)中轉(zhuǎn)細胞間群發(fā)數(shù)據(jù)的中轉(zhuǎn)細胞，矩形目標(biāo)區(qū)域101為K點所在的細胞發(fā)出或中轉(zhuǎn)所述細胞間群發(fā)數(shù)據(jù)前所確定的目標(biāo)區(qū)域，此時K點所在的細胞在矩形目標(biāo)區(qū)域101內(nèi)，且位于矩形目標(biāo)區(qū)域101的角上，由于矩形目標(biāo)區(qū)域101在水平方向的這條邊僅包含I個細胞，此時K點所在的細胞只有一個鄰居可以選擇為下一站中轉(zhuǎn)，那么該細胞的網(wǎng)絡(luò)控制器將所述細胞間群發(fā)數(shù)據(jù)發(fā)送到L點所在的細胞，并對矩形目標(biāo)區(qū)域101進行更新，更新后形成的目標(biāo)區(qū)域為矩形目標(biāo)區(qū)域102，相當(dāng)于將K點所在的細胞排除在矩形目標(biāo)區(qū)域101之外；隨著目標(biāo)區(qū)域的不斷更新，如果目標(biāo)區(qū)域中剩下最后一個細胞，則停止中轉(zhuǎn)。
[0161]假設(shè)M點所在的細胞也為發(fā)起細胞間群發(fā)通信的起點細胞，或者為負責(zé)中轉(zhuǎn)細胞間群發(fā)數(shù)據(jù)的中轉(zhuǎn)細胞，矩形目標(biāo)區(qū)域103為M點所在的細胞發(fā)出或中轉(zhuǎn)所述細胞間群發(fā)數(shù)據(jù)前所確定的目標(biāo)區(qū)域，此時M點所在的細胞在矩形目標(biāo)區(qū)域103內(nèi)，且位于矩形目標(biāo)區(qū)域103的角上，由于矩形目標(biāo)區(qū)域103相鄰兩邊均包含I個以上的細胞，此時M點所在的細胞有兩個鄰居可以選擇為下一站中轉(zhuǎn)，那么該細胞的網(wǎng)絡(luò)控制器將所述細胞間群發(fā)數(shù)據(jù)發(fā)送到N點所在的細胞和O點所在的細胞，并對矩形目標(biāo)區(qū)域103進行更新，更新后的目標(biāo)區(qū)域包括兩個矩形的目標(biāo)區(qū)域，其中一個目標(biāo)區(qū)域為矩形目標(biāo)區(qū)域104，另一個目標(biāo)區(qū)域為矩形目標(biāo)區(qū)域105，相當(dāng)于將M點所在的細胞排除在矩形目標(biāo)區(qū)域103之外，矩形目標(biāo)區(qū)域104和矩形目標(biāo)區(qū)域105可以作為獨立的目標(biāo)區(qū)域繼續(xù)以前述類似方法進行數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)；隨著目標(biāo)區(qū)域的不斷更新，如果目標(biāo)區(qū)域中剩下最后一個細胞，則停止中轉(zhuǎn)。
[0162]當(dāng)作為起點細胞或中轉(zhuǎn)細胞的第二細胞位于矩形目標(biāo)區(qū)域的邊上時，如果所述矩形目標(biāo)區(qū)域中與所述第二細胞所在邊相鄰的邊的細胞數(shù)量為1，則更新后的目標(biāo)區(qū)域包括所述第二細胞所在邊排除所述第二細胞后形成的兩個矩形的目標(biāo)區(qū)域，否則更新后的目標(biāo)區(qū)域包括三個矩形的目標(biāo)區(qū)域，其中兩個目標(biāo)區(qū)域為所述第二細胞所在邊排除所述第二細胞后形成的兩個矩形區(qū)域。需要說明的是，本實施例中的所述第二細胞是位于矩形目標(biāo)區(qū)域的邊上的一類細胞的統(tǒng)稱。
[0163]可以參閱圖11，假設(shè)P點所在的細胞為發(fā)起細胞間群發(fā)通信的起點細胞，或者為負責(zé)中轉(zhuǎn)細胞間群發(fā)數(shù)據(jù)的中轉(zhuǎn)細胞，矩形目標(biāo)區(qū)域111為P點所在的細胞發(fā)出或中轉(zhuǎn)所述細胞間群發(fā)數(shù)據(jù)前所確定的目標(biāo)區(qū)域，此時P點所在的細胞在矩形目標(biāo)區(qū)域111內(nèi)，且位于矩形目標(biāo)區(qū)域111的某條邊上，由于矩形目標(biāo)區(qū)域111中與P點所在的細胞所在邊相鄰的邊的細胞數(shù)量大于1，則此時P點所在的細胞有三個鄰居可以選擇為下一站中轉(zhuǎn)，該細胞的網(wǎng)絡(luò)控制器將所述細胞間群發(fā)數(shù)據(jù)分別發(fā)送到Q點所在的細胞、R點所在的細胞和S點所在的細胞，并對矩形目標(biāo)區(qū)域111進行更新，更新后的目標(biāo)區(qū)域包括三個矩形的目標(biāo)區(qū)域，分別為矩形目標(biāo)區(qū)域112、矩形目標(biāo)區(qū)域113和矩形目標(biāo)區(qū)域114，相當(dāng)于將P點所在的細胞排除在矩形目標(biāo)區(qū)域111之外，矩形目標(biāo)區(qū)域112和矩形目標(biāo)區(qū)域113這兩個目標(biāo)區(qū)域相當(dāng)于是P點所在的細胞所在邊排除P點所在的細胞后形成的兩個矩形區(qū)域，矩形目標(biāo)區(qū)域112、矩形目標(biāo)區(qū)域113和矩形目標(biāo)區(qū)域114可以作為獨立的目標(biāo)區(qū)域繼續(xù)以前述類似方法進行數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)；隨著目標(biāo)區(qū)域的不斷更新，如果目標(biāo)區(qū)域中剩下最后一個細胞，則停止中轉(zhuǎn)。
[0164]可以理解的是，若目標(biāo)區(qū)域(圖11中未標(biāo)示)中與P點所在的細胞所在邊相鄰的邊的細胞數(shù)量為1，則此時P點所在的細胞有兩個鄰居可以選擇為下一站中轉(zhuǎn)，該細胞的網(wǎng)絡(luò)控制器將所述細胞間群發(fā)數(shù)據(jù)分別發(fā)送到Q點所在的細胞和R點所在的細胞，并對目標(biāo)區(qū)域進行更新，更新后的目標(biāo)區(qū)域包括兩個矩形的目標(biāo)區(qū)域，具體為矩形目標(biāo)區(qū)域112和矩形目標(biāo)區(qū)域113。
[0165]當(dāng)作為起點細胞的第三細胞位于矩形目標(biāo)區(qū)域的內(nèi)部時，更新后的目標(biāo)區(qū)域包括四個矩形的目標(biāo)區(qū)域，其中兩個目標(biāo)區(qū)域為所述第三細胞所在行或列排除所述第三細胞后形成的兩個矩形區(qū)域，另外兩個目標(biāo)區(qū)域為更新前的所述矩形目標(biāo)區(qū)域被所述第三細胞所在行或列分割而形成的兩個矩形區(qū)域。需要說明的是，本實施例中的所述第三細胞是位于矩形目標(biāo)區(qū)域的內(nèi)部的一類細胞的統(tǒng)稱，所述矩形目標(biāo)區(qū)域的內(nèi)部指的是除“角”和“邊”以外的區(qū)域。
[0166]可以參閱圖12，假設(shè)T點所在的細胞為發(fā)起細胞間群發(fā)通信的起點細胞(本實施例中T點所在的細胞不可能為負責(zé)中轉(zhuǎn)細胞間群發(fā)數(shù)據(jù)的中轉(zhuǎn)細胞)，矩形目標(biāo)區(qū)域121為T點所在的細胞發(fā)出所述細胞間群發(fā)數(shù)據(jù)前所確定的目標(biāo)區(qū)域，此時T點所在的細胞位于矩形目標(biāo)區(qū)域121的內(nèi)部，T點所在的細胞有四個鄰居可以選擇為下一站中轉(zhuǎn)，該細胞的網(wǎng)絡(luò)控制器將所述細胞間群發(fā)數(shù)據(jù)分別發(fā)送到U點所在的細胞、V點所在的細胞、W點所在的細胞和X點所在的細胞，并對矩形目標(biāo)區(qū)域121進行更新，更新后的目標(biāo)區(qū)域包括四個矩形的目標(biāo)區(qū)域，分別為矩形目標(biāo)區(qū)域122、矩形目標(biāo)區(qū)域123、矩形目標(biāo)區(qū)域124和矩形目標(biāo)區(qū)域125，相當(dāng)于將T點所在的細胞排除在矩形目標(biāo)區(qū)域121之外，矩形目標(biāo)區(qū)域122和矩形目標(biāo)區(qū)域123這兩個目標(biāo)區(qū)域相當(dāng)于是T點所在的細胞所在行排除T點所在的細胞后形成的兩個矩形區(qū)域，矩形目標(biāo)區(qū)域124和矩形目標(biāo)區(qū)域125這兩個目標(biāo)區(qū)域相當(dāng)于是矩形目標(biāo)區(qū)域121被T點所在的細胞所在行分割而形成的兩個矩形區(qū)域，矩形目標(biāo)區(qū)域122、矩形目標(biāo)區(qū)域123、矩形目標(biāo)區(qū)域124和矩形目標(biāo)區(qū)域125可以作為獨立的目標(biāo)區(qū)域繼續(xù)以前述類似方法進行數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)；隨著目標(biāo)區(qū)域的不斷更新，如果目標(biāo)區(qū)域中剩下最后一個細胞，則停止中轉(zhuǎn)。
[0167]本實施例中，當(dāng)作為起點細胞或中轉(zhuǎn)細胞的第四細胞位于目標(biāo)區(qū)域之外時，如果所述第四細胞與目標(biāo)區(qū)域內(nèi)任一細胞之間能形成一條直線的通信路徑，則所述第四細胞發(fā)出或中轉(zhuǎn)所述細胞間群發(fā)數(shù)據(jù)的發(fā)送方向為由所述第四細胞沿所述直線向目標(biāo)區(qū)域的方向，否則所述發(fā)送方向為由所述第四細胞向待選相鄰細胞的方向，所述待選相鄰細胞為與所述第四細胞相鄰的細胞之中靠近目標(biāo)區(qū)域的細胞。需要說明的是，本實施例中的所述第四細胞是位于矩形目標(biāo)區(qū)域之外的一類細胞的統(tǒng)稱。
[0168]可以參閱圖13，假設(shè)Yl點所在的細胞為發(fā)起細胞間群發(fā)通信的起點細胞，矩形目標(biāo)區(qū)域131為Yl點所在的細胞發(fā)出所述細胞間群發(fā)數(shù)據(jù)前所確定的目標(biāo)區(qū)域，此時Yl點所在的細胞在矩形目標(biāo)區(qū)域131之外，由于該細胞在矩形目標(biāo)區(qū)域相對兩個邊的延長線之間，與矩形目標(biāo)區(qū)域內(nèi)Y3點所在細胞之間能夠形成一條直線的通信路徑，此時只有一個鄰居可以作為下一站的中轉(zhuǎn)，Yl點所在的細胞的網(wǎng)絡(luò)控制器把所述細胞間群發(fā)數(shù)據(jù)發(fā)送至這個鄰居，即Y2點所在的細胞，Y2點所在的細胞作為負責(zé)中轉(zhuǎn)所述細胞間群發(fā)數(shù)據(jù)的中轉(zhuǎn)細胞。Y2點所在的細胞將沿著圖13中虛線箭頭所示的方向中轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，直至傳送到Y(jié)3點所在細胞。Y3點所在細胞位于矩形目標(biāo)區(qū)域131的邊上，可以按照前述相關(guān)方法繼續(xù)完成矩形目標(biāo)區(qū)域131內(nèi)的中轉(zhuǎn)過程。
[0169]繼續(xù)參閱圖13，假設(shè)Zl點所在的細胞為發(fā)起細胞間群發(fā)通信的起點細胞，矩形目標(biāo)區(qū)域131為Zl點所在的細胞發(fā)出所述細胞間群發(fā)數(shù)據(jù)前所確定的目標(biāo)區(qū)域，此時Zl點所在的細胞在矩形目標(biāo)區(qū)域131之外，由于該細胞并不在矩形目標(biāo)區(qū)域相對兩個邊的延長線之間，與矩形目標(biāo)區(qū)域內(nèi)任一細胞之間都難以形成一條直線的通信路徑，此時有兩個鄰居可以作為下一站的中轉(zhuǎn)，即Ζ2點所在的細胞和Ζ3點所在的細胞，這兩個細胞為Zl點所在的細胞的待選相鄰細胞，因為這兩個細胞為Zl點所在的細胞相鄰的細胞之中更靠近矩形目標(biāo)區(qū)域131的細胞。在實際實施時，可以任意選擇一個或更加實際通信情況選擇一個負擔(dān)比較輕的細胞作為下一站中轉(zhuǎn)，所述負擔(dān)比較輕的細胞具體指的是輸出數(shù)據(jù)的通信任務(wù)更少的細胞。從Zl點所在的細胞出發(fā)，通過兩條可行的中轉(zhuǎn)通信路徑，直至將所述細胞間群發(fā)數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)至Ζ4點所在細胞。Ζ4點所在細胞位于矩形目標(biāo)區(qū)域131的角上，可以按照前述相關(guān)方法繼續(xù)完成矩形目標(biāo)區(qū)域131內(nèi)的中轉(zhuǎn)過程。
[0170]本實施例提供的細胞陣列計算系統(tǒng)中細胞間群發(fā)通信方法，通過將細胞間的點對點通信功能擴展到區(qū)域群發(fā)，可以支持更高的平行度，獲得高得多的總帶寬，從而進一步提升計算系統(tǒng)的整體性能。
[0171]如前所述，本發(fā)明實施例的細胞陣列中的細胞兼具內(nèi)存、存儲和計算三個功能，細胞內(nèi)的所述非易失隨機存儲器既能實現(xiàn)所述微處理器計算時所涉及數(shù)據(jù)的隨機存取，又能存儲軟件的指令代碼和需要永久保存的數(shù)據(jù)，然而所述非易失隨機存儲器的成本一般是較高的，所以細胞中的非易失隨機存儲器用作內(nèi)存部分的空間是有限的，那么當(dāng)細胞中微處理器的數(shù)據(jù)處理量較大時，有限的內(nèi)存空間便可能影響微處理器的處理效率，如何擴展細胞的內(nèi)存空間便成為亟待解決的問題。
[0172]基于上述考慮，本發(fā)明實施例還給出了細胞陣列計算系統(tǒng)的另一種結(jié)構(gòu)，如圖14所示，所述細胞陣列計算系統(tǒng)除了包括如前所述的主控CPU、細胞陣列和細胞陣列總線，還可以進一步包括至少一個內(nèi)存單元陣列，所述內(nèi)存單元陣列是由一個以上內(nèi)存單元組成的二維陣列，所述細胞陣列與所有內(nèi)存單元陣列疊合形成三維結(jié)構(gòu)，每個內(nèi)存單元陣列中的內(nèi)存單元與所述細胞陣列中的細胞一一對應(yīng)地相連，所述內(nèi)存單元配合所述非易失隨機存儲器，兩者共同用于所述微處理器計算時所涉及數(shù)據(jù)的隨機存取。
[0173]在實際實施時，細胞中的非易失隨機存儲器可以是MRAM，所述內(nèi)存單元陣列則可以是MRAM、DRAM或SRAM硅片，一般可以選取成本較低的一個或多個DRAM硅片，其中每個DRAM硅片是由與所述細胞陣列中各個細胞位置相一致的內(nèi)存單元形成的內(nèi)存單元陣列，再將所有DRAM硅片與一個細胞陣列硅片進行3D組合，任一內(nèi)存單元與細胞陣列中相對應(yīng)的細胞之間可以通過TSV建立通信聯(lián)系，由此擴展每個細胞的內(nèi)存。
[0174]本發(fā)明實施例中，通過將至少一個由一個以上內(nèi)存單元組成的內(nèi)存單元陣列，與所述細胞陣列疊合形成三維結(jié)構(gòu)，并使每個內(nèi)存單元陣列中的內(nèi)存單元與細胞陣列中的細胞一一對應(yīng)地相連，所述內(nèi)存單元用于所述微處理器計算時所涉及數(shù)據(jù)的隨機存取，如此便能以較低的成本擴展細胞陣列中每個細胞的內(nèi)存空間，提高細胞中微處理器的處理效率。
[0175]需要指出的是，圖14中僅示出了一個內(nèi)存單元陣列與所述細胞陣列疊合形成三維結(jié)構(gòu)的情況，本領(lǐng)域技術(shù)人員同樣也能夠理解一個以上內(nèi)存單元陣列與所述細胞陣列疊合形成三維結(jié)構(gòu)的情況。
[0176]本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠理解的是，前述主控CPU通過細胞陣列總線與細胞陣列中每個細胞進行通信、任意兩個細胞之間不依靠主控CPU進行的通信、任一細胞向目標(biāo)區(qū)域中所有細胞進行群發(fā)通信、通過在細胞陣列中設(shè)置專職輸出細胞作為終點細胞接收并存儲其他細胞給主控CPU的輸出數(shù)據(jù)以供主控CPU讀取等通信方法，這些同樣適用于包含所述內(nèi)存單元陣列的細胞陣列計算系統(tǒng)。
[0177]需要說明的是，由于細胞陣列中的各個細胞擴展了內(nèi)存空間，所述主控CPU除了可以訪問本細胞的非易失隨機存儲器，還可以訪問與本細胞相對應(yīng)的內(nèi)存單元(當(dāng)與細胞陣列疊加成三維結(jié)構(gòu)的內(nèi)存單元陣列的數(shù)量為一個以上時，則與本細胞相對應(yīng)的內(nèi)存單元的數(shù)量也會有一個以上)，因此所述主控CPU通過所述細胞陣列總線與所述細胞陣列中的每一個細胞進行的通信包括以下情況中的至少一種:按地址讀寫所述細胞陣列中任一細胞的非易失隨機存儲器或相應(yīng)的內(nèi)存單元；將數(shù)據(jù)廣播到目標(biāo)區(qū)域內(nèi)每一個細胞的非易失隨機存儲器或相應(yīng)的內(nèi)存單元，并寫入該目標(biāo)區(qū)域內(nèi)每一個細胞的非易失隨機存儲器或相應(yīng)的內(nèi)存單元中相同的相對地址；給所述細胞陣列中任一細胞的微處理器發(fā)送指令、發(fā)送數(shù)據(jù)或讀取狀態(tài)；給目標(biāo)區(qū)域內(nèi)所有細胞的微處理器廣播指令。
[0178]當(dāng)所述細胞陣列中的細胞還包括總線控制器和細胞內(nèi)部總線時，所述細胞內(nèi)部總線除了連接所述微處理器、非易失隨機存儲器，還與本細胞相對應(yīng)的內(nèi)存單元相連，所述總線控制器與所述細胞陣列總線、微處理器以及細胞內(nèi)部總線相連，所述總線控制器用于識別所述主控CPU與本細胞之間進行的通信，連接所述微處理器以傳遞所述主控CPU發(fā)送的指令或數(shù)據(jù)、狀態(tài)讀取，或者通過所述細胞內(nèi)部總線連接所述非易失隨機存儲器或與本