[发明专利]可伸缩三维阵列的配置系统及方法、配置器、计算阵列器

说明书

本发明公开了一种可伸缩三维阵列的配置系统，包括计算机设备、计算阵列器及连接计算机设备与计算阵列器的配置器，通过计算机设备发送配置指令至配置器，配置器接收配置指令并根据配置指令从计算机设备获取配置文件，并将获取的配置文件发送至计算阵列器，计算阵列器接收配置文件，并根据配置文件进行配置，从而实现对计算阵列的配置。本发明还公开了一种可伸缩三维阵列的配置方法。本发明也公开了一种配置器。本发明还公开了一种计算阵列器。本发明的配置过程由计算机设备下发配置指令后由配置器进行配置，不需CPU全程参与，极大降低CPU的占用率，提高配置速度。

技术领域

本发明涉及处理器技术领域，具体地，涉及一种可伸缩三维阵列的配置系统及方法、配置器、计算阵列器。

背景技术

计算系统可辅助进行数据计算，广泛地应用于多媒体、通信、人工智能以及数据信号处理等领域。在现有技术中，通常采用专用集成电路、通用处理器和基于FPGA的计算系统。然而专用集成电路计算性能高但灵活性差。通用处理器则计算性能差但灵活性高。而基于FPGA的计算系统能够在系统运行时通过动态配置改变其功能，并且可以同时保持较高性能，兼具高性能和高灵活的计算优势。

随着数据计算的任务日益复杂，单个FPGA已无法满足计算需求。为了获得更高的计算性能和效率，技术人员通过部署大规模FPGA计算阵列以获得一个可收缩的计算性能。

但是大规模FPGA阵列的FPGA间的拓扑关系也越来越复杂。在大规模可重构计算阵列的计算密集型应用中，可重构系统的配置信息较为庞大，可重构系统需要随时切换FPGA上的配置电路。现有技术的大规模PFGA阵列的配置方式，通常采用flash或者prom的形式进行配置，或者采用CPU通过USB进行下载配置。随着计算阵列中FPGA数量的增加，FPGA网络结构的复杂化，传统的配置方式效率低下，配置速度慢。同时，当FPGA阵列的规模到一定级别后，由CPU进行下载配置管理，也会占用HOST PC中CPU处理时间和占用率。从而影响可重构阵列的计算效率，还会长时间占用系统与FPGA阵列的系统总线，降低上位PC主机与FPGA阵列的交互效率。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种高效率的支持复杂网络拓扑结构的可伸缩三维阵列的配置系统及方法、配置器、计算阵列器。

为了达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

根据本发明的一方面，提供了一种配置器，所述配置器包括：

控制部，用于接收计算机设备发送的配置指令，并根据配置指令从计算机设备获取配置文件；

内部存储部，与所述控制部连接，所述内部存储部用于在所述控制部获取的配置文件的大小不超过内部存储部的存储容量时存储所述控制部获取的配置文件；

配置部，分别与所述控制部和所述内部存储部连接，所述配置部用于根据所述配置指令从所述内部存储部获取对应的配置文件并将获取的配置文件发送至计算阵列器。

进一步地，所述配置器还包括外部存储部，所述外部存储部与所述控制部连接，所述外部存储部用于在所述控制部获取的配置文件的大小超过所述内部存储部的存储容量时存储所述控制部获取的配置文件。

根据本发明的另一方面，还提供了一种计算阵列器，所述计算阵列器包括：配置桥阵列部以及与所述配置桥阵列部连接的可重构计算阵列部；

所述配置桥阵列部用于接收配置器发送的配置文件，并将接收的配置文件发送至与其相连的可重构计算阵列部；

所述可重构计算阵列部用于接收所述配置桥阵列部发送的配置文件，并且根据接收的配置文件进行配置。

进一步地，所述配置桥阵列部包括至少两个配置单元，所述配置单元与其相邻的配置单元连接，并且所述配置单元与可重构计算阵列部连接；