[发明专利]一种动态可演化智能处理芯片结构

权利要求书

1.一种动态可演化智能处理芯片结构，包括：

通用处理器：用于提供通用的计算资源和软件运行环境，支持操作系统的系统软件以及应用程序的运行，还用于管理和控制芯片内各功能模块正常运作；

智能处理单元：面向主流的人工智能应用，通过计算部件为典型的人工智能计算模型和算子提供主要的算力支撑；

内存控制器和内存接口：内存控制器对外通过内存接口与外部的内存芯片相连，对内提供系统总线接口，通过与系统总线相连，为芯片内各功能模块提供内存资源；

其特征在于，还包括：

可编程逻辑区域：采用可编程硬件逻辑资源实现，用于根据需求对区域内的硬件结构进行重构和配置，进一步包括：动态系统总线、动态IO控制器和动态智能计算单元；

动态系统总线：用于连接各功能模块，并根据各功能模块的需求，对其拓扑结构、接口数量和规格、仲裁机制进行重构，提供一个或者多个总线接口，每个总线接口的数据位宽、接口频率、仲裁级别均根据其硬件接口重构；

动态IO控制器：用于根据系统对于IO需求的不同，重构为一个或者多个不同类型的IO控制器，通过动态系统总线为通用处理器提供所需要的各种类型的外部IO接口，还用于根据实际需求对IO控制器进行定制优化，或者向动态智能计算单元提供直连的数据接口以减少总线资源的占用；

动态智能计算单元：用于根据需要重构为特定的硬件结构，在通用处理器的控制下实现对计算、访存、IO的定制加速，直接通过动态系统总线访问内存中的数据，或通过直接接口接收来自动态IO控制器的数据进行处理；

可编程逻辑控制器：用于实现对芯片中可编程逻辑区域中可编程逻辑的配置和控制：在芯片上电时，从外部存储中加载基础的可编程逻辑配置，在芯片启动之后，在通用处理器的控制之下，将可编程逻辑区域重构为特定的定制硬件结构；所述可编程逻辑配置包括支持芯片静态逻辑中通用处理器、内存控制器、智能处理单元启动运行所必需的基本总线和IO接口，以及动态智能计算单元、动态系统总线、动态IO控制器的可编程逻辑配置。

2.根据权利要求1所述的一种动态可演化智能处理芯片结构，其特征在于：所述外部IO接口包括网络接口、存储接口、USB接口、串口、PCIe接口。

3.根据权利要求1所述的一种动态可演化智能处理芯片结构，其特征在于：在计算方面，将动态智能计算单元重构为专用的硬件结构。

4.根据权利要求1所述的一种动态可演化智能处理芯片结构，其特征在于：在访存方面，利用动态智能计算单元先对从内存中读取的数据进行整理，将数据格式转换为最适合智能处理单元的格式。

5.根据权利要求1所述的一种动态可演化智能处理芯片结构，其特征在于：在IO方面，动态智能计算单元直接从IO控制器中接收IO数据，对其进行协议处理、数据过滤操作。