一种异构并行计算装置及运算节点互联网络制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种异构并行计算装置及其运算节点互联网络，能够针对雷达、通信和人工智能的实时信号处理和并行计算；异构并行计算装置包含一个中心控制节点、多个GPU运算节点和一个运算节点互联网络；运算节点互联网络采用星形网络，中心控制节点可以直接与所有GPU运算节点实现点对点通信，用于传递实时控制信息和实时并行计算任务以及数据，适用于所执行的计算具备突发、并行的特点的场合；运算节点互联网络采用环形网络，中心控制节点给GPU节点逐级分配任务，而所处理的数据可以通过环形网络逐级传递而不需要通过中心控制节点，以减轻中心控制节点的数据吞吐率，适合于大规模的流水线式运算处理的场合。

A heterogeneous parallel computing device and computing node interconnection network

The invention provides a heterogeneous parallel computing device and computing nodes of network, according to radar, communication and artificial intelligence real-time signal processing and parallel computing; heterogeneous parallel computing device includes a central control node, a plurality of GPU computing nodes and a computing node interconnection network; network computing node adopts star network the central control node can direct and point-to-point communication GPU to achieve all the computing nodes, used to transmit real-time control information and real-time parallel computing tasks and data, is used in the calculation of the implementation of the characteristics of sudden, parallel occasion; Internet computing nodes using a ring network, a central control node to the GPU node is assigned the task, and the data can and does not need to control the node through the center through the ring network to reduce the center of mass transfer, The data throughput of the control node is suitable for large-scale pipelined processing.

【技术实现步骤摘要】
一种异构并行计算装置及运算节点互联网络
本专利技术涉及运用到雷达、通信、和人工智能的高性能计算的
，具体为一种异构并行计算装置及其运算节点互联网络。
技术介绍
在雷达、通信、和人工智能的高性能计算领域，对于运算的数据吞吐率、单位时间运算能力和处理实时性的要求越来越高。在这些领域，传统的处理器主要包括MCU、CPU、DSP、FPGA等。从系统开发和软件编程的角度看，上述器件的开发难度大体上存在从易到难的趋势。但是从大规模运算的实时性来看，MCU和CPU的处理实时性最低，DSP居中，而FPGA最高。随着桌面和移动计算机的发展，作为显卡的核心芯片图形处理器GPU的处理能力越来越强，甚至已经采用GPU核心开发出了专门针对移动设备应用的应用处理器，比如NVIDIA公司的TegraTX1系列处理器。因此也出现了一些采用GPU进行雷达成像、通信系统计算和人工智能算法实现的设计。还出现了一些采用CPU结合GPU的处理器架构。这些方案的优点是采用高级语言在PC平台上进行编程，相比传统的DSP和FPGA平台，开发难度较低，开发周期短。但是存在以下不足：1）在诸如雷达成像和高速通信等要求计算强实时性本文档来自技高网...

【技术保护点】
种异构并行计算装置，其特征在于，包括以下3个组成部分：1‑a）一个中心控制节点，其作用是实现实时运算加速、任务分配、时序控制和外部通信；所述中心控制节点由FPGA构成；所述实时运算加速是指能够完成实时的逻辑和算术运算；所述任务分配，是指将具备流水或者并行处理的计算任务分配到不同的运算节点完成；将处理逻辑复杂的海量计算交由GPU运算节点完成，而高实时性的逻辑和算术运算交由中心控制节点完成；所述时序控制，是指为各运算节点提供统一的时间基准和相互间的握手通信；所述外部通信，是指从外部接受运算任务和数据，并提供运算结果；1‑b）多个GPU运算节点，用作完成运算任务；1‑c）运算节点互联网络，其作用是实...

【技术特征摘要】
1.种异构并行计算装置，其特征在于，包括以下3个组成部分：1-a）一个中心控制节点，其作用是实现实时运算加速、任务分配、时序控制和外部通信；所述中心控制节点由FPGA构成；所述实时运算加速是指能够完成实时的逻辑和算术运算；所述任务分配，是指将具备流水或者并行处理的计算任务分配到不同的运算节点完成；将处理逻辑复杂的海量计算交由GPU运算节点完成，而高实时性的逻辑和算术运算交由中心控制节点完成；所述时序控制，是指为各运算节点提供统一的时间基准和相互间的握手通信；所述外部通信，是指从外部接受运算任务和数据，并提供运算结果；1-b）多个GPU运算节点，用作完成运算任务；1-c）运算节点互联网络，其作用是实现中心控制节点和所有GPU运算节点的通信互联。2.一种用于异构并行计算装置的运算节点互联网络，其特征在于，包括以下3个组成部分：2-a）一个星形网络，以中心控制节点为中心，通过数据交换节点和每个GPU运算节点进行点对点互联；2-b）一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：全大英，刘恒良，陶波，孔维太，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33