[实用新型]一种用于高速通信的AI智能计算卡

说明书

本实用新型公开一种用于高速通信的AI智能计算卡，其包括主处理器、GPU处理器、电源管理芯片、高速内存、PCI插槽以及FPGA器件，FPGA器件通过PCI插槽接收主处理器发送的数据，并将该数据转换为预定规则的数据；当两个AI智能计算卡通讯时，一AI智能计算卡的FPGA器件接收主处理器发送的数据，并将该数据转换为预定规则的数据，然后经由另一AI智能计算卡的FPGA器件将该预定规则的数据发送给该AI智能计算卡的主处理器。本申请通过可编程逻辑器件FPGA实现两个AI智能计算卡之间接口的桥接转换，不仅具有高速的优点，而且大大降低了计算卡之间接口通信的复杂度，具有非常好的实用性。

技术领域

本实用新型涉及物联网技术领域，具体涉及一种基于AI人工智能的可实现高速通信的专用计算装置。

背景技术

随着互联网和信息行业的快速发展，各种声音、图像、视频数据均呈井喷式的发展，大数据处理已经逐步取代传统的人工数据处理，其中，深度学习技术引发了人工智能(简称AI)应用的高速发展，引领人类由信息时代进入智能时代，而人工智能技术的应用又推动了大数据分析处理能力的再一次飞跃。

深度学习本质是一种机器学习技术，需要强大的硬件计算能力，来完成复杂的数据处理和运算。对于如此庞大的数据处理和运算，现有的人工智能解决方案一般有三种：一是最普遍的云端方案，将数据上传至服务器进行识别；第二种则是专用工控机或者FPGA板方案；第三种将AI识别算法直接集成到ASIC芯片上。其中，第一种方案中，普遍采用集中式应用计算，中心的计算负载异常大，随着应用规模的不断扩大，重型化的应用使得中心式计算不堪重负，从而影响AI运算能力和速度。第二种方案中，专用工控机或者FPGA板方案通常是混合了多个CPU和FPGA处理芯片，不仅成本高昂，而且芯片与芯片之间的传输带宽、信号干扰导致整体性能无法达到与其成本匹配的高性能，因此不利于应用的实际落地。而第三种由于ASIC芯片成本高昂，且人工智能的市场成熟度普遍不高，还不足以支撑芯片的销量。

此外，人工智能的应用，如阿法狗打败冠军棋手、餐厅搭配送餐机器人、京东研究配送机器人、医院通过深度学习进行辅诊等，然而大部分仍然停留于研究验证阶段，目前可行性相对较高的落地应用场景主要集中在语音识别(如智能音箱、智能客服等)、人脸识别(如人证比对、黑名单布控等)。国内外巨头虽然免费开放部分了应用算法，但也只能帮助没AI能力的小厂家完成部分应用研究的验证工作，无法真正产品化。国内其他厂家想要具有AI能力，需要花费较大的成本投入；另外，目前大多数的落地应用均属于集中式计算应用，中心的计算负载异常大，随着应用规模的不断扩大，重型化的应用使得中心式计算不堪重负。目前市面上的产品虽然也有一些轻量化应用，如人脸抓拍相机，但该应用也仅仅只能支持人脸抓拍，升级改造麻烦，同时售价不菲，对于需要大批量部署的应用场景，成本高到客户无法接受，而且无法充分利用原先已部署、不带AI功能的设备，造成严重的资源浪费。重新部署各种AI识别应用，又需要巨大的成本。为此，现有技术开发基于上位主机和AI智能计算板卡构成深度学习服务器系统。

然而，对于现有的由上位主机和AI运算加速板卡构成的深度学习服务器系统，如何实现AI智能计算板卡与上位主机之间以及多个AI智能计算板卡之间高速互联通信是决定其运算处理能力的关键瓶颈。

实用新型内容

在下文中给出了关于本实用新型实施例的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，以下概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。