[实用新型]门控电路

说明书

本公开实施例公开了一种门控电路。所公开的门控电路包括：系统时钟信号输入端，用于接收时钟周期为T_clk的系统时钟信号；第一受控信号输入端，用于接收第一受控信号；第二受控信号输入端，用于接收第二受控信号；门控信号输出端，用于输出对第一受控信号的输入和第二受控信号的输入进行门控的门控信号；门控逻辑产生模块，用于基于系统时钟信号、统计第一受控信号和第二受控信号在门控信号的当前门控周期内同时有效的有效受控信号时钟周期数，基于有效受控信号时钟周期数来调整门控信号的下一门控周期内的下一有效门控信号时钟周期数。所公开的技术方案能够减缓TPU等电路执行计算指令时功耗上升的速度。

技术领域

本公开涉及数字电路，特别是涉及一种门控电路。

背景技术

TPU(Tensor Processing Unit，即张量处理器)是专用于机器学习的一种处理器(芯片)，用于处理如诸如卷积运算等的各种机器学习算法。为了保证性能，TPU中包括许多计算单元，它们可以流水处理计算指令。

现有技术的TPU通常包含若干计算阵列，每个计算阵列中又各自包含若干计算单元，也称之为EU(Execute Unit)。计算阵列之间、计算阵列内部EU之间通过流水处理来执行各自的数据传输指令和数据计算指令。

图1示出了现有技术的TPU的阵列结构示意图。如图1所示，TPU中的dpcmd(数据传输指令)模块用于控制数据传输操作的执行，TPU中的eucmd(数据计算的执行指令)模块用于控制数据计算操作的执行。dpcmd模块和eucmd模块通过握手信号valid和ready来完成整个数据传输和计算的完整操作。valid信号为dpcmd模块的输出，表示当前的数据有效，可以进行数据传输；ready信号为eucmd模块的输出，表示当前计算单元可以接收数据。如果valid信号和ready信号在一个时钟周期(cycle)同时有效，则表示成功传输一组数据(例如，128字节)。

如图1所示，TPU的计算阵列及EU共用一个dpcmd模块和eucmd模块，数据和指令依次从第一个阵列传递到最后一个阵列，并且在阵列内从第一个EU依次传递到最后一个EU。在各个阵列内指令和数据的传递是并行的。

因此，当计算任务到来时，若所有的valid和ready信号都持续有效，经过流水线建立时间之后，导致所有的EU将会进入连续工作状态，然而，由于流水线建立的时间很短(例如，约为流水线的总级数个cycle)，因此，宏观上导致TPU的功耗在短时间内骤然升高，这种功耗瞬时增加的情况会影响TPU芯片供电系统的稳定。

在使用握手信号的其他数字电路中也会存在同样的问题。因此，需要提出新的技术方案，来减缓TPU等电路执行计算指令时功耗上升的速度。

实用新型内容

本公开实施例提供了一种门控电路，包括：

系统时钟信号输入端，用于接收时钟周期为T_clk的系统时钟信号；

第一受控信号输入端，用于接收第一受控信号；

第二受控信号输入端，用于接收第二受控信号；

门控信号输出端，用于输出对第一受控信号的输入和第二受控信号的输入进行门控的门控信号；

门控逻辑产生模块，用于基于系统时钟信号、统计第一受控信号和第二受控信号在门控信号的当前门控周期内同时有效的有效受控信号时钟周期数，基于有效受控信号时钟周期数来调整门控信号的下一门控周期内的下一有效门控信号时钟周期数。

上述门控电路还包括：

公共门控使能输入端，用于接收公共门控使能信号；

第一与门，用于将公共门控使能信号与第一受控信号进行与操作，输出经门控后的第一受控信号；