一种芯片、芯片系统、处理器和计算设备技术方案

本申请提供了一种芯片、芯片系统、处理器和计算设备。芯片包括：一个交换芯粒，用于作为数据路由节点和/或中央控制器；至少一个内存芯粒，用于存储数据；至少一个计算芯粒，用于计算数据；其中，交换芯粒包括总线和通过总线互连的至少两个芯粒接口；交换芯粒通过至少一个芯粒接口分别与至少一个内存芯粒互连，通过第一芯粒接口分别与至少一个计算芯粒互连；其中，第一芯粒接口包括至少两个芯粒接口中除与至少一个内存芯粒连接的芯粒接口之外的芯粒接口。本申请实施例中的方案可以平衡芯片制造成本，可扩展性，复用性和灵活功能的问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体，具体而言，本申请涉及一种芯片、芯片系统、处理器和计算设备。

技术介绍

1、摩尔定律通过以恒定的单位面积成本增加晶体管数量来推动计算性能的提高。然而，随着晶体管技术达到个位数的纳米节点，制造的复杂性减缓了晶体管尺寸的减小，增加了每个晶体管的成本。为了在不提高制造成本的情况下继续增加晶体管数量，可以采用多管芯封装方法。但是，在高性能和高集成度需求的背景下，芯片设计依然面临着平衡制造成本和灵活功能的挑战。

技术实现思路

1、本申请针对现有方式的缺点，提出一种芯片、芯片系统、处理器和计算设备，用以解决相关技术存在的芯片设计面临如何平衡制造成本，可扩展性，复用性和灵活功能的技术问题。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种芯片，包括：

3、一个交换芯粒，用于作为数据路由节点和/或中央控制器；

4、至少一个内存芯粒，用于存储数据；

5、至少一个计算芯粒，用于计算数据；

6、其中，所述交换芯粒包括总线和通过所述总线互连的至少两个芯粒接口；

7、所述交换芯粒通过至少一个芯粒接口分别与所述至少一个内存芯粒互连，通过第一芯粒接口分别与所述至少一个计算芯粒互连；

8、其中，所述第一芯粒接口包括所述至少两个芯粒接口中除与所述至少一个内存芯粒连接的芯粒接口之外的芯粒接口。

9、第二方面，本申请实施例提供了一种芯片系统，包括：

10、m个如第一方面所述的芯片；

11、其中，m个所述芯片通过每个所述芯片包括的交换芯粒互连形成二维拓扑结构，m为2的n次方，n取正整数。

12、第三方面，本申请实施例提供了一种芯片系统，包括：

13、至少一个芯片单元，每个芯片单元包括至少两个如第二方面所述的二维拓扑结构的芯片系统；

14、其中，至少两个所述二维拓扑结构的芯片系统通过每个所述二维拓扑结构的芯片系统中的芯片互连形成三维网状拓扑结构。

15、第四方面，本申请实施例提供一种处理器，包括：

16、如第一方面所述的芯片；或者，

17、如第二方面所述的二维拓扑结构的芯片系统；或者，

18、如第三方面所述的三维网状拓扑结构的芯片系统。

19、第五方面，本申请实施例提供一种计算设备，包括：如第四方面所述的处理器。

20、本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括：

21、本申请实施例的方案所提供的芯片中包括作为数据路由节点和/或中央控制器的一个交换芯粒，其可以与各种计算芯粒协同工作，构建高性能、灵活且经济高效的芯粒可扩展系统，从而可以平衡芯片制造成本，复用性和灵活功能的问题。

22、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

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【技术保护点】

1.一种芯片，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述芯片还包括：至少一个IO芯粒，用于传输数据，其中，

3.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述交换芯粒还包括至少一个IO接口，用于传输数据。

4.一种芯片系统，其特征在于，包括：

5.根根据权利要求4所述的芯片系统，其特征在于，M个所述芯片中相邻的每两个芯片通过各自的交换芯粒包括的第三芯粒接口互连形成二维拓扑结构；

6.根据权利要求4所述的芯片系统，其特征在于，N取大于或者等于2时，M个所述芯片中相邻的每两个芯片通过各自的交换芯粒包括的第三芯粒接口互连形成二维网状拓扑结构；

7.根据权利要求4所述的芯片系统，其特征在于，N取大于或者等于2时，所述芯片系统还包括：一个中心计算芯粒；

8.根据权利要求4所述的芯片系统，其特征在于，M个所述芯片为2个所述芯片，所述芯片系统还包括：一个中心计算芯粒；

9.根据权利要求4所述的芯片系统，其特征在于，N取大于或者等于2时，所述芯片系统还包括：采用线形方式级联的M/2个中心计算芯粒；

10.一种芯片系统，其特征在于，包括：

11.根据权利要求10所述的芯片系统，其特征在于，至少两个所述二维拓扑结构的芯片系统中相邻的每两个二维拓扑结构的芯片系统，通过各自芯片的交换芯粒包括的至少一个IO接口互连形成三维网状拓扑结构。

12.根据权利要求10所述的芯片系统，其特征在于，至少两个所述二维拓扑结构的芯片系统中相邻的每两个二维拓扑结构的芯片系统，通过各自芯片包括的至少一个IO芯粒互连形成三维网状拓扑结构。

13.一种处理器，其特征在于，包括：

14.一种计算设备，其特征在于，包括：如权利要求13所述的处理器。

...

【技术特征摘要】

1.一种芯片，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述芯片还包括：至少一个io芯粒，用于传输数据，其中，

3.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述交换芯粒还包括至少一个io接口，用于传输数据。

4.一种芯片系统，其特征在于，包括：

5.根根据权利要求4所述的芯片系统，其特征在于，m个所述芯片中相邻的每两个芯片通过各自的交换芯粒包括的第三芯粒接口互连形成二维拓扑结构；

6.根据权利要求4所述的芯片系统，其特征在于，n取大于或者等于2时，m个所述芯片中相邻的每两个芯片通过各自的交换芯粒包括的第三芯粒接口互连形成二维网状拓扑结构；

7.根据权利要求4所述的芯片系统，其特征在于，n取大于或者等于2时，所述芯片系统还包括：一个中心计算芯粒；

8.根据权利要求4所述的芯片系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈锴，朱晓鸣，商德明，刘浩，周华，
申请(专利权)人：安谋科技中国有限公司，
类型：发明
国别省市：