一种兼具伊辛计算和随机存储访问功能的装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种兼具伊辛计算和随机存储访问功能的装置及系统，该装置包括相互连接的自旋计算节点单元以及模式控制器，模式控制器控制在伊辛计算模式时，由自旋计算节点单元执行自旋计算，在随机存储访问模式时，由自旋计算节点单元中存储器作为随机存储器进行数据读写。本发明专利技术具有结构简单紧凑、成本低、能够兼具伊辛计算和随机存储访问功能，硬件利用率高以及功耗低等优点。

A Device and System with Ising Computing and Random Storage Access Function

The invention discloses a device and system with the functions of Ising calculation and random storage access. The device includes a interconnected spin computing node unit and a mode controller. When the mode controller controls Ising calculation mode, the spin computing node unit performs spin calculation, and when the random storage access mode is used, the memory in the spin computing node unit acts as random storage. The memory reads and writes data. The invention has the advantages of simple and compact structure, low cost, being capable of both Ising computing and random storage access functions, high hardware utilization rate and low power consumption.

【技术实现步骤摘要】
一种兼具伊辛计算和随机存储访问功能的装置及系统
本专利技术涉及伊辛计算
，尤其涉及一种兼具伊辛计算和随机存储访问功能的装置及系统。
技术介绍
组合优化问题是一类常见问题，如旅行商问题，最大割问题等，传统的冯诺依曼体系结构难以高效的求解组合优化问题，而以伊辛模型为计算基础的伊辛芯片具有高度并行性，并且计算单元位于数据存储器旁，上述特点使得伊辛芯片能够高效求解组合优化问题。如图1所示，传统的伊辛芯片以自旋计算节点为基本单元，相连的基本单元之间互相传递自旋值，每个基本单元由系数存储器、自旋存储器以及下一自旋计算器构成，其中系数存储器只拥有随机写入能力，用于写入由输入问题映射的伊辛模型系数；自旋存储器只拥有随机读出能力，用于读出最终的自旋值，通过系数写端口将伊辛模型系数写入，自旋读端口读出最终的自旋值。如上述结构的伊辛芯片只能用于伊辛计算，不能执行如随机存储访问的其他操作。使用上述伊辛芯片求解问题的过程是：首先，将所求问题用软件算法映射为伊辛模型系数；第二步，将系数加载到伊辛芯片的系数存储器中；然后，每个自旋计算节点使用下一自旋计算器不断迭代计算下一自旋值，直到迭代次数达到设定值为止；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种兼具伊辛计算和随机存储访问功能的装置，其特征在于：包括相互连接的自旋计算节点单元(1)以及模式控制器(2)，所述模式控制器(2)控制在伊辛计算模式时，由所述自旋计算节点单元(1)执行自旋计算，在随机存储访问模式时，由所述自旋计算节点单元(1)中存储器作为随机存储器进行数据读写。

【技术特征摘要】
1.一种兼具伊辛计算和随机存储访问功能的装置，其特征在于：包括相互连接的自旋计算节点单元(1)以及模式控制器(2)，所述模式控制器(2)控制在伊辛计算模式时，由所述自旋计算节点单元(1)执行自旋计算，在随机存储访问模式时，由所述自旋计算节点单元(1)中存储器作为随机存储器进行数据读写。2.根据权利要求1所述的兼具伊辛计算和随机存储访问功能的装置，其特征在于：所述自旋计算节点单元(1)包括相互连接的系数存储器(11)、自旋存储器(12)以及下一自旋计算器(13)，当在伊辛计算模式时，所述系数存储器(11)为所述下一自旋计算器(13)提供计算所需的伊辛模型系数，所述下一自旋计算器(13)根据所述系数存储器(11)存储的系数、与当前自旋计算节点单元相连的自旋计算节点单元(1)提供的自旋值计算下一自旋值，并写入所述自旋存储器(12)，直到迭代次数达到设定值；当在随机存储访问模式时，所述系数存储器(11)、自旋存储器(12)部分或全部用做随机存储器。3.根据权利要求2所述的兼具伊辛计算和随机存储访问功能的装置，其特征在于：所述系数存储器(11)的存储单元设置有一个以上的读写端口、局部数据读出端口，所述读写端口用于伊辛模型系数的载入或随机存储访问，所述局部数据读出端口用于提供伊辛模型系数给所述下一自旋计算器(13)。4.根据权利要求3所述的兼具伊辛计算和随机存储访问功能的装置，其特征在于：所述系数存储器(11)的存储单元中读写端口包括读、写操作共用端口，或包括分离设置的读端口、写端口。5.根据权利要求2或3或4所述的兼具伊辛计算和随机存储访问功能的装置，其特征在于：所述自旋存储器(12)的存储单元设置有一个以上的读写端口、一个以上的局部数据读出端口以及一个以上的局部数据写入端，所述读写端口用于伊辛模型最终自旋值的读出或随机存储访问，所述局部数据读出端口用于读出自旋值，所述局部数据写入端口用于写入所述下一自旋计算器(13)计算得到的下一自旋状态。6.根据权利要求5所述的兼具伊辛计算和随机存储访问功能的装置，其特征在于，所述自旋存储器(12)的存储单元中读写端口包括读、写操作共用端口，或包括分离设置的读端口、写端口。7.根据权利要求2或3或4所述的兼具伊辛计算和随...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈虎，吕思懿，万江华，汪东，
申请(专利权)人：湖南毂梁微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43