[发明专利]一种高效计算装置

权利要求书

1.一种高效计算装置，其特征在于，该系统包括：

计算装置，所述计算装置用于接收外部设备直接传输的数据，并外部存储器读取参与运算的数据，将运算结果数据写入外部存储器；

片上互联总线，所述片上互联总线用于所述计算装置与存储控制器以及外设控制器之间进行数据流交互；所述存储控制器连接有外部存储器，所述外设控制器连接有外部设备。

2.根据权利要求1所述的高效计算装置，其特征在于，所述计算装置还用于支持多个外部设备或一个外部设备的多个任务，允许将数据读取任务下发给外部设备的顺序与数据传输到计算装置的顺序不同。

3.根据权利要求2所述的高效计算装置，其特征在于，所述计算装置内部还包括内部缓存模块，所述内部缓存模块用于数据接收的地址空间的大小，允许外部设备返回数据的延时有抖动以及外部存储的读取写入操作有延时和抖动。

4.根据权利要求1所述的高效计算装置，其特征在于，所述外部设备用于将数据直接写往计算装置，由计算装置进行读取及运算后，将运算结果数据写入外部存储器。

5.根据权利要求2所述的高效计算装置，其特征在于，所述计算装置采用主动调度的方式从外部存储器中读取数据。

6.根据权利要求5所述的高效计算装置，其特征在于，所述计算装置内部设有至少一个任务上下文存储单元，每个存储单元对应一个任务，用于支持多个并发的任务，共享一组任务上下文信息，其中，下发给外部设备一个命令或者一连串关联命令所对应的行为作为一个任务。

7.根据权利要求6所述的高效计算装置，其特征在于，所述计算装置上设有与片上互联总线连通的总线接口，总线接口包括主总线接口和从总线接口，用于提供配置寄存器以及土工地址范围用来接收外部设备写入的数据，其中，地址范围为虚拟地址空间。

8.根据权利要求7所述的高效计算装置，其特征在于，所述虚拟地址空间被分为N份，N等于计算装置支持的最大并行任务数，每一个任务占用一段独立的地址空间，空间大小是一个任务的最大数据大小，其中，虚拟地址空间占用总线上一段连续的地址空间。

9.根据权利要求8所述的高效计算装置，其特征在于，当外部设备将一段数据写入上述地址空间时，所述计算装置用于根据数据该数据命中的地址范围，查找到该地址对应的任务；从任务上下文存储模块中获取任务参数，并设置计算模块；从任务上下文存储模块中获取数据映射表；获取该数据地址在当前任务对应的地址空间中的偏移量；采用偏移量在数据映射表中的对应位置查找到参与运算的另一个数据在存储器中的位置；从所述位置读取参与数据，所述数据与来自外部设备的参数数据一起运算。

10.根据权利要求9所述的高效计算装置，其特征在于，任务上下文的配置由调度器完成，调度器为一个硬件逻辑电路或者CPU；任务上下文的配置的方法包括以下步骤：

调度器获取当前空闲的任务上下文，当任务上下文在调度器中管理和分配时，则调度器从调度器本地管理的资源池中获取空闲的资源，当在计算装置中管理和分配时，则调度器向计算装置申请资源；

调度器根据获取到的任务上下文编号，确定该任务使用的虚拟地址空间范围；

调度器将任务参数配入指定的任务上下文模块，将参与运算的另一个数据所在内存的位置配入数据映射表；

配置完成后，调度器将所获取的虚拟地址空间范围作为数据的接收地址，向外部设备发送读取命令；

外部设备收到读取命令，将数据写往命令中指定的接收地址，数据命中计算装置的数据接收地址；

计算装置按照内容从任务上下文中获取信息，从存储器中读取数据放入外部存储数据缓存，经过计算装置进行计算，再将结果写入外部存储器；

当前任务的地址范围接收的数据量等于该任务的总大小时，当前任务结束，计算装置或者调度器回收该任务上下文，以分配给下一个任务。