基于芯粒架构的多核封装级系统及其面向芯粒的任务映射方法技术方案

技术编号:26891325 阅读:32 留言:0更新日期:2020-12-29 16:09
本发明专利技术一种基于芯粒架构的多核封装级系统及其面向芯粒的任务映射方法,所述系统包括核心单元、芯粒单元和封装单元;核心单元包括多个并行的处理单元,以及多个处理单元共享的L1本地缓冲单元;L1本地缓冲单元仅用于存储权重数据;芯粒单元包括多个并行的核心单元,以及多个核心单元共享的L2共享缓冲单元;L2共享缓冲单元仅用于存储激活数据;封装单元包括多个并行且互联的芯粒单元,以及多个芯粒单元共享的DRAM存储。所述方法通过对芯粒Chiplet计算映射、芯粒Chiplet间的计算映射、芯粒Chiplet内PE阵列计算映射的数据分配模板,以及每层计算的规模分配进行方案搜索,以实现更少的片间通信、更小的片上存储以及更少的DRAM访问。

【技术实现步骤摘要】
基于芯粒架构的多核封装级系统及其面向芯粒的任务映射方法
本专利技术涉及多核芯片系统及映射方法,具体为面向芯粒架构与系统的深度神经网络高效任务映射与调度方法。
技术介绍
随着芯片制造尺寸的不断减小,依赖尺寸缩减的摩尔定律的发展进度已趋缓,并且采用先进工艺节点下,成本开销非常大。因此在先进工艺节点下需要控制芯片的面积。十年前,由于“功耗墙”的存在,处理器的设计从提升主频迁移到多核设计;现在,由于“成本墙”的存在,处理器的设计从提升集成密度即将需要迁移到多芯片封装的方案。为了解决“成本墙”的问题,芯粒(Chiplet)技术应运而生。Chiplet是一颗颗商品化的、具有某一功能特征的芯片,如CPU,GPU,Accelerator,MEMIO,芯片通过集成若干数量的Chiplet来提升集成度,构成封装级系统(SoP)。对于同种Chiplet,芯片制造所需的光刻掩模板是可以复用的,而解耦出来的不同类型Chiplet可以采用不同制造工艺,从而降低了芯片制造成本,同时也获得了更高的集成度,另外小面积芯片亦可提升制造的良率。目前已有包括AMD,I本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于芯粒架构的多核封装级系统,其特征在于,包括核心单元、芯粒单元和封装单元;/n所述的核心单元包括多个并行的处理单元,以及多个处理单元共享的L1本地缓冲单元;L1本地缓冲单元仅用于存储权重数据;/n所述的芯粒单元包括多个并行的核心单元,以及多个核心单元共享的L2共享缓冲单元;L2共享缓冲单元仅用于存储激活数据;/n所述的封装单元包括多个并行且互联的芯粒单元,以及多个芯粒单元共享的DRAM存储。/n

【技术特征摘要】
1.基于芯粒架构的多核封装级系统,其特征在于,包括核心单元、芯粒单元和封装单元;
所述的核心单元包括多个并行的处理单元,以及多个处理单元共享的L1本地缓冲单元;L1本地缓冲单元仅用于存储权重数据;
所述的芯粒单元包括多个并行的核心单元,以及多个核心单元共享的L2共享缓冲单元;L2共享缓冲单元仅用于存储激活数据;
所述的封装单元包括多个并行且互联的芯粒单元,以及多个芯粒单元共享的DRAM存储。


2.根据权利要求1所述的基于芯粒架构的多核封装级系统,其特征在于,所述的封装单元中多个的芯粒单元之间采用环状总线进行环状互联。


3.根据权利要求1所述的基于芯粒架构的多核封装级系统,其特征在于,所述的芯粒层级和封装层级采用输出稳定数据流OS,在核心层级上采用权重稳定数据流WS。


4.根据权利要求1所述的基于芯粒架构的多核封装级系统,其特征在于,L1本地缓冲单元中,输入采用SRAM进行缓冲,输出采用寄存器缓冲。


5.基于芯粒架构的多核封装级系统面向芯粒的任务映射方法,其特征在于,基于芯粒架构的多核封装级系统如权利要求1-4任意一项所述,所述方法包括,
在核心单元进行任务处理的核心层级上,任意核心单元内的多个处理单元并行处理该核心单元任务;
在芯粒单元进行任务处理的芯粒层级上,任意芯粒单元内的多个核心单元并行处理该芯粒单元任务;
在封装单元进行任务处理的封装层级上,任意封装单元内的多个芯粒单元并行处理该封装单元任务;
将各层级中的不同并行单元进行划分,以并行单元一次处理的量为单位,规划循环展开的次序以及次数,对各层级中的任务进行处理。


6.根据权利要求5所述的基于芯粒架构的多核封装级系统面向芯粒的任务映射方法,其特征在于,在核心单元任务处理时,
采用多组向量乘法对不同处理单元进行划分处理核心单元任务,实现对输出通道并行度为向量乘法组数的输出;
采用WS数据流形式,将固定权重在缓冲端口的数据复用输出缓冲矩阵大小的次数,遍历一个卷积核尺寸大小的权重进行累加计算,实现对输入通道的累加计算。


7.根据权利要求5所述的基于芯粒架构的多核封装级系统面向芯粒的任务映射方法,其特征在于,在芯粒单元任务处理时,
采用Kc,Xc和Yc三个维度对核心单元进行划分对芯粒单元任务进行处理;...

【专利技术属性】
技术研发人员:马恺声谭展宏
申请(专利权)人:交叉信息核心技术研究院西安有限公司
类型:发明
国别省市:陕西;61

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