[发明专利]一种基于变分多尺度方法的通用算法及并行计算系统

权利要求书

1.一种基于变分多尺度方法的并行计算系统，其特征在于：

该系统包括不同层次的计算单元，它们能与同层邻近计算单元或邻近 层的计算单元交换或共享信息，低层的计算单元具有更多的数量和更简单 的逻辑电路，能进行更简单的计算；而高层的计算单元具有更少的数量和 更复杂的逻辑电路，能进行更复杂的计算；

所述并行计算系统由多个计算单元群组成，每个计算单元群含一套通 信交换机构和多个与之有直接通信连接的计算单元，所述通信交换机构排 成一层或多层的一维或多维阵列，同层的相邻交换机构之间建立直接的通 信连接；多个下层的交换机构还与特定的上层交换机构有直接通信连接；

或者所述并行计算系统由一层或多层的一维或多维计算单元阵列组 成，每个计算单元与两个以上的交换机构有直接通信连接，而在阵列中相 邻的同层计算单元间都至少有一条仅通过一台交换机构的间接连接，下层 的每个计算单元与上一层的一个特定计算单元间都至少有一条仅通过一 台交换机构的间接连接。

2.根据权利要求1所述的并行计算系统，其特征在于，所述计算单 元为具有独立的运算和通信功能的逻辑结构单元，包括芯片、芯片组、板 卡和独立计算机中的任意一个或任意多个的组合。

3.根据权利要求1所述的并行计算系统，其特征在于，所述高层计 算单元含有能处理各种复杂算法的通用处理器；而所述低层计算单元含有 专用处理器，包括单指令多数据的流处理器；专用处理器可以不带有存储 器或共享存储器，但能将计算结果传递到通用处理器；中间层计算单元可 以同时含有上述两类处理器。

4.根据权利要求1所述的并行计算系统，其特征在于，所述通信交 换机构阵列与计算单元阵列为可任意扩展的阵列，或为按任何可重复的排 列方式组成的阵列，包括按矩形、长方体、三角形、四面体、六边形、十 四面体六种形式中一种或几种组合形成的阵列，所述阵列的边缘为开放 的，或为与对应边相连的。

5.根据权利要求1所述的并行计算系统，其特征在于，所述通信连 接至少包括通信总线、交叉开关、网卡与网络连接线、串口或并口与串口 或并口连接线、USB口及其连接线。

6.根据权利要求1所述的并行计算系统，其特征在于，所述的同层 或邻近层共享信息的方式包括共享主存、共享显存、共享缓存、共享寄存 器等方式中的一种或几种。