多核心传感器数据处理芯片制造技术

本实用新型专利技术提供一种多核心传感器数据处理芯片，所述数据处理芯片包括多核心阵列区、输入模块、输出模块、控制模块等，其中多核心阵列区包括多个总线控制核心、多个数据处理核心、多个总线；所有总线控制核心和数据处理核心通过总线相连，每个总线控制核心通过一条总线与每个数据处理核心相连；每个数据处理核心通过不同的总线实现该数据处理核心与不同的总线控制核心相连。本实用新型专利技术的多核心传感器数据处理芯片提供了一种新的数据处理核心与总线的互连结构，相对于现有技术实现了数据处理核心与总线间更灵活的拓扑结构、数据信息传输方式及匹配模型的排布，具有高度的产业利用价值。

Multi core sensor data processing chip

The utility model provides a multi-core sensor data processing chip, which comprises a multi-core array area, an input module, an output module, a control module, etc. The multi-core array area comprises a plurality of bus control cores, a plurality of data processing cores and a plurality of buses; all bus control cores and data. The processing core is connected by a bus, and each bus control core is connected with each data processing core through a bus; each data processing core is connected with different bus control core through a different bus. The multi-core sensor data processing chip of the utility model provides a new data processing core and bus interconnection structure, which realizes a more flexible topological structure between the data processing core and bus, data information transmission mode and matching model arrangement, and has a high industrial utilization value.

【技术实现步骤摘要】
多核心传感器数据处理芯片
本技术属于半导体存储集成电路领域，涉及一种多核心传感器数据处理芯片。
技术介绍
随着科学技术的发展，即将进入物联网时代，大量的传感器接入网络后，对传感器数据处理提出了很高的要求，其中几个关键问题在于：1、大量的数据如何得到及时的处理；2、传感器数据的处理方式与类型密切相关，不同类型的数据需要有不同的算法进行处理；3、传感器数据中藏有十分有效的信息，尽管提升数据处理能力，可以在一定程度上解决数据量大和类型丰富的问题，但实现数据认知仍然十分困难。在这种情况下，仅仅靠开发种类繁多的数据处理程序已经难以满足我们的需求。人的大脑通过视觉、听觉、触觉等等多种途径每天处理大量的信息，在推理、识别、联想、预测等等方面的能力是计算机系统难以匹敌的，但据估算一个成年人的大脑功耗仅仅只有20W左右，而信息在大脑中的传递速度也仅能达到毫秒量级。如何从人类大脑的工作方式中获得启发，改善计算机体系的运行方式，以达到高效率低功耗运行的目的，同时能够按照人类的思维方式去处理数据，提供服务则是众多研究者和公司亟待解决的问题。脑科学研究结果表明，人脑中神经元以分层组网形式互相连接，而认知过程就在这种分层组网方式下，通过神经元之间的协作完成。这种协同工作的方式一方面通过并行工作使得响应速度远远低于电子器件的神经元也能完成大量的感知任务，许多方面甚至比高性能计算机做得更好；另一方面，通过学习和分层过滤，大量无效的信息被过滤掉，而有效的信息会保留到最后，从而不至于因过多数据导致大脑思维过程过载，同时也不会使得有效信息被大量的无效信息所淹没。神经网络计算已经形成了一个非常成熟完善的理论体系，模仿大脑神经网络的并行处理机制，组成多输入多输出系统，通过大量数据的训练使得该系统有越来越准确的预测能力。这一系统起初是在计算机软件中实现，为了提高计算效率，更多的硬件系统利用处理器、FPGA(FieldProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)等技术实现算法的硬件加速。更进一步的，IBM公司已在多年前启动了人工智能的Watson电脑系统项目，新近研发的第二代TrueNorth芯片实现了模拟一百万神经元的处理芯片，其功耗仅70mW，引领了智能处理芯片领域的研发，而IBM公司提出的“认知计算”也成为了学术界和企业界的研发热点。然而这些方案尽管做到了同质化的节点解决复杂的认知功能，但并没有体现出脑神经元自主功能分化的过程，在算法的抽象下，节点不存在功能意义，只存在数据逻辑意义，形成的结果就是整个系统只能以黑盒的方式进行工作。为了实现芯片对输入数据信息的类似脑神经元自主功能分化的认识过程，需进一步提升芯片内总线和数据处理核心的互连方式的灵活性。本技术正是在这个背景下，通过设计灵活的多层的芯片拓扑结构，为处理芯片在模仿神经网络实现认知过程中，实现节点功能分化提供硬件支持。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种多核心传感器数据处理芯片，用于提升现有的芯片内的拓扑结构，实现更灵活的数据处理核心与总线互联结构、数据信息传输方式及匹配模型的排布。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种多核心传感器数据处理芯片，所述芯片包括多核心阵列区，其中：所述多核心阵列区包括M个总线控制核心、N个数据处理核心、M条总线；所有总线控制核心和数据处理核心通过总线相连，每条总线将一个总线控制核心与N个数据处理核心相连；针对每个数据处理核心，通过不同总线实现该数据处理核心与不同的总线控制核心相连；针对每个数据处理核心每个总线配设一个输出端和一个输出端，供对应数据处理核心连接。可选的，所述M为大于2的整数，N为大于1的整数。可选的，每个所述数据处理核心具有至少一个输出接口和至少一个输入接口，所述数据处理核心通过所述输出接口或输入接口与所述总线进行数据信息传输。可选的，所述数据处理核心的所述输出接口或输入接口分别通过一个输出选择器或一个输入选择器与所述不同总线的输出端或输入端相连；所述数据处理核心通过输出选择器选择与其中一总线连接，进行信息转发输出，或所述数据处理核心通过输入选择器选择与其中一总线连接，接收总线信息。可选的，所述数据处理核心包括总线控制逻辑及相应的数据缓冲、非易失存储和模型匹配逻辑。可选的，所述总线控制核心包括ARM控制器、易失动态数据存储、非易失代码存储、数据缓冲和总线控制逻辑。可选的，所述芯片还包括输入模块及芯片输入引脚，所述输入模块具有至少一个输入接口和至少一个输出接口，所述输入模块的输入接口连接所述芯片输入引脚，所述输入模块的输出接口连接M条总线中的至少一条，称为输入层总线。可选的，所述芯片还包括输出模块及芯片输出引脚，所述输出模块具有至少一个输入接口和至少一个输出接口，所述输出模块的输出接口连接所述芯片输出引脚，所述输出模块的输入接口连接M条总线中的至少一条，称为输出层总线。可选的，所述芯片还包括控制模块及控制引脚，所述控制模块连接所述数据处理核心、总线控制核心、输入模块及输出模块，根据总线的输出信息产生相应的控制信号输出至所述数据处理核心、总线控制核心、输入模块或输出模块。附图说明图1显示为本技术的多核心传感器数据处理芯片内部核心阵列互连的示意图。图2显示为本技术的数据处理核心核心的设计实例示意图。图3显示为本技术的总线控制核心的设计实例示意图。图4显示为本技术的一个简化实例结构示意图。图5显示为本技术的核心连接逻辑示意图。图6显示为本技术的一个更灵活的实例结构示意图。图7显示为本技术的认知功能第一步配置的核心连接逻辑示意图。图8显示为本技术的认知功能第二步配置的核心连接逻辑示意图。图9显示为本技术的认知功能第三步配置的核心连接逻辑示意图。图10显示为本技术的认知功能第四步配置的核心连接逻辑示意图。元件标号说明1多核心传感器数据处理芯片2数据处理核心3总线控制核心4输出模块5输入模块6芯片输出引脚7芯片输入引脚8数据总线9数据处理核心输出接口10数据处理核心输入接口11挂接到每个数据总线的输出线12挂接到每个数据总线的输入线13输出选择器14输入选择器15控制模块16控制模块连接其它模块的控制线具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图1至图5。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，遂图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本技术提供一种多核心传感器数据处理芯片，请参阅图1，显示为所述多核心传感器数据处理芯片1的互联示意图，包括M个总线控制核心3，N个数据处理核心2，每个总线控制核心连接一个数据总线8，每个数据处理核心具有一个输出接口9，通过输出选择器13选通，并通过数据总线挂接线11连接每个数据总线；同样的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多核心传感器数据处理芯片，其特征在于，所述芯片包括多核心阵列区，其中：所述多核心阵列区包括M个总线控制核心、N个数据处理核心、和M条总线；所有总线控制核心和数据处理核心通过总线相连，每条总线将一个总线控制核心与N个数据处理核心相连；针对每个数据处理核心，通过不同总线实现该数据处理核心与不同的总线控制核心相连；针对每个数据处理核心每个总线配设一个输出端和一个输出端，供对应数据处理核心连接。

【技术特征摘要】
1.一种多核心传感器数据处理芯片，其特征在于，所述芯片包括多核心阵列区，其中：所述多核心阵列区包括M个总线控制核心、N个数据处理核心、和M条总线；所有总线控制核心和数据处理核心通过总线相连，每条总线将一个总线控制核心与N个数据处理核心相连；针对每个数据处理核心，通过不同总线实现该数据处理核心与不同的总线控制核心相连；针对每个数据处理核心每个总线配设一个输出端和一个输出端，供对应数据处理核心连接。2.根据权利要求1所述的多核心传感器数据处理芯片，其特征在于：所述M为大于2的整数，N为大于1的整数。3.根据权利要求1所述的多核心传感器数据处理芯片，其特征在于：每个所述数据处理核心具有至少一个输出接口和至少一个输入接口，所述数据处理核心通过所述输出接口或输入接口与所述总线进行数据信息传输。4.根据权利要求3所述的多核心传感器数据处理芯片，其特征在于：所述数据处理核心的所述输出接口或输入接口分别通过一个输出选择器或一个输入选择器与所述不同总线的输出端或输入端相连；所述数据处理核心通过输出选择器选择与其中一总线连接，进行信息转发输出，或所述数据处理核心通过输入选择器选择与其中一总线连接，接收总线信息。5.根据权利要求1所述的多核心传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵婷，陈小刚，马斌，崔毅，沈芸，李凯，顾云超，王景伟，刘浪，陈祥孝，
申请(专利权)人：上海中研久弋科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31