System and test method for calculation of a cell array, the cell array computer system includes: main control CPU, cell array and cell array bus; the cell is composed of a two-dimensional array above both computation and storage functions of the cell or three-dimensional array, wherein each cell comprises a microprocessor and a nonvolatile random memory; every cell in each cell in the array storage location as ID for software or hardware in the cell read; master CPU communication through each cell in the array and array bus cells; cell array reserved one or more redundant cells for other cells in any cell in the array was identified as the damaged cells corresponding replacement cells damaged cells; the cell array and the cell array integrated on a chip bus. The invention can overcome the existing computer architecture for the communication bottleneck between CPU and memory, storage, improve the overall performance of the computing system, and improve product yield.
【技术实现步骤摘要】
细胞阵列计算系统及其测试方法
本专利技术涉及计算机及计算机应用
,特别涉及一种细胞阵列计算系统及其测试方法。
技术介绍
通常来说,一台计算机主要包括三个核心部分:中央处理器(CPU,CentralProcessingUnit)、内存和存储。经过一些世界顶级公司的不懈努力,CPU已经演变成极度复杂的半导体芯片。顶级的CPU内核内部的MOS管数目可以超过一亿个。目前的产业趋势是受制于功耗,CPU的运行频率已经很难再提高。已经极度复杂的现代CPU,运行效率同样很难再提高。新的CPU产品,越来越多地朝多核方向演进。在内存方面,目前居于统治地位的是动态随机存取存储器(DRAM,DynamicRandomAccessMemory)技术。DRAM可以快速随机读写,但却不能在断电的情况下保持内容。实际上,即使在通电的情况下,它也会由于内部用于储存信息的电容器的漏电而丢失信息,必须周期性地自刷新。在存储方面,NAND闪存技术正在逐步取代传统硬盘。闪存所依赖的浮置栅极(floatinggate)技术,虽然能够在断电的情况下保持内容,但写入(将‘1’改写为‘0’)的速度很慢,擦除(将‘0’改写为‘1’)的速度更慢,无法像DRAM那样用于对计算的直接支持。它被制作成块设备(blockdevice),必须整块一起擦除,一个块(block)包含很多页(page),擦除后每页可以进行写入操作。NAND的另外一个问题是具有有限的寿命。DRAM和NAND闪存,以及CPU的逻辑电路,虽然都是基于CMOS半导体工艺生产的,但这三者的工艺彼此并不兼容。于是,计算机的三个核心部分无法在一个芯 ...
【技术保护点】
一种细胞阵列计算系统,其特征在于,包括:主控CPU、细胞阵列和细胞阵列总线;所述细胞阵列是由一个以上兼具计算和存储功能的细胞组成的二维阵列或三维阵列,其中每一个细胞包括微处理器和非易失随机存储器;所述非易失随机存储器用于所述微处理器计算时所涉及数据的随机存取,还用于存储软件的指令代码和需要永久保存的数据;每一个细胞储存各自在所述细胞阵列中的位置作为ID以供细胞中的软件或硬件读取;所述主控CPU通过所述细胞阵列总线与所述细胞阵列中的每一个细胞进行通信;所述细胞阵列中还预留一个以上冗余细胞作为备用细胞,所述备用细胞用于在所述细胞阵列中的任意一个其他细胞被确定为已损坏细胞时作为该已损坏细胞相应的替换细胞;所述细胞阵列以及所述细胞阵列总线集成在一个芯片上。
【技术特征摘要】
1.一种细胞阵列计算系统,其特征在于,包括:主控CPU、细胞阵列和细胞阵列总线;所述细胞阵列是由一个以上兼具计算和存储功能的细胞组成的二维阵列或三维阵列,其中每一个细胞包括微处理器和非易失随机存储器;所述非易失随机存储器用于所述微处理器计算时所涉及数据的随机存取,还用于存储软件的指令代码和需要永久保存的数据;每一个细胞储存各自在所述细胞阵列中的位置作为ID以供细胞中的软件或硬件读取;所述主控CPU通过所述细胞阵列总线与所述细胞阵列中的每一个细胞进行通信;所述细胞阵列中还预留一个以上冗余细胞作为备用细胞,所述备用细胞用于在所述细胞阵列中的任意一个其他细胞被确定为已损坏细胞时作为该已损坏细胞相应的替换细胞;所述细胞阵列以及所述细胞阵列总线集成在一个芯片上。2.根据权利要求1所述的细胞阵列计算系统,其特征在于,所述主控CPU通过所述细胞阵列总线与所述细胞阵列中的每一个细胞进行的通信包括以下情况中的至少一种:按地址读写所述细胞阵列中任一细胞的非易失随机存储器;将数据广播到所述细胞阵列中目标区域内每一个细胞的非易失随机存储器,并写入所述目标区域内每一个细胞的非易失随机存储器中相同的相对地址;给所述细胞阵列中任一细胞的微处理器发送指令、发送数据或读取状态;给所述目标区域内所有细胞的微处理器广播指令。3.根据权利要求2所述的细胞阵列计算系统,其特征在于,所述细胞阵列中的细胞还包括总线控制器和细胞内部总线,所述总线控制器与所述细胞阵列总线、微处理器以及细胞内部总线相连,所述总线控制器用于收听所述细胞阵列总线上的指令,对于相关本细胞的指令,连接所述微处理器以传递所述主控CPU发送的指令或数据、状态读取,或者通过所述细胞内部总线连接所述非易失随机存储器进行数据的读写操作;所述备用细胞的总线控制器内设有第一非易失性存储器,用于存储本细胞所替换的已损坏细胞在所述细胞阵列中的位置;在所述芯片运行时,已损坏细胞处于关闭状态,已损坏细胞相应替换细胞的总线控制器收听所述细胞阵列总线上的指令时,将与本细胞所替换细胞相关的指令识别为相关本细胞的指令。4.根据权利要求1所述的细胞阵列计算系统,其特征在于,所述细胞阵列中的相邻细胞之间有通信接口,能互相收发数据;任意两个细胞之间能进行通信,参与细胞间通信的细胞包含起点细胞、终点细胞和中转细胞,...
【专利技术属性】
技术研发人员:戴瑾,
申请(专利权)人:上海磁宇信息科技有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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