[发明专利]可软件定义的存算一体芯片的运算控制方法和装置

说明书

本发明提供的可软件定义的存算一体芯片的运算控制方法和装置，根据运算任务获取配置信息和有限状态机信息；根据配置信息配置芯片中各模块，实现芯片中电路结构的动态配置；根据有限状态机信息控制芯片中各模块的工作时序，以利用配置后的芯片结构实现运算任务。其中，能够根据运算任务灵活调节芯片结构，适用各种复杂运算场合，尤其适用于神经网络运算，且ADC、DAC、寄存器、可编程算术运算单元等外围电路能够实现复用，进而减小了电路面积，适应集成化、小型化的需要。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路领域，尤其涉及一种可软件定义的存算一体芯片的运算控制方法、装置。

背景技术

闪存是一种非易失性存储器，其通过调控闪存晶体管的阈值电压来实现数据的存储。根据闪存晶体管和阵列结构的不同，闪存主要分为NOR-型闪存和NAND-型闪存。NAND-型闪存的读写以页和块为单位，其容量大、成本低，广泛应用于大规模独立式存储器；NOR-型闪存支持数据的随机存取，与NAND-型闪存相比，密度较低、容量较小、成本较高，主要应用于嵌入式存储器。

近年来，为了解决传统冯诺依曼计算体系结构瓶颈，存内计算(Computing-In-Memory,CIM)芯片结构得到人们的广泛关注，其基本思想是直接利用存储器进行逻辑计算，从而减少存储器与处理器之间的数据传输量以及传输距离，降低功耗的同时提高性能。

现有存算一体芯片结构一经定制，其电路结构即被固定下来，不能根据实际任务进行灵活调节，不能适应实际多变的神经网络运算的需要。近年来，软件定义芯片技术受到业界的广泛青睐，其核心思想是根据实际应用需求，对芯片结构进行动态重构，通过软件定义方法控制重构后的芯片，完成不同的任务，从而实现高灵活性，低成本。但是，到目前为止，还没有可软件定义的存算一体芯片及其控制方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种可软件定义的存算一体芯片的运算控制方法和装置，能够根据运算任务灵活调节芯片结构，适用各种复杂运算场合，尤其适用于神经网络运算，且ADC、DAC、寄存器、可编程算术运算单元等外围电路能够实现复用，进而减小了电路面积，适应集成化、小型化的需要。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，提供一种可软件定义的存算一体芯片的运算控制方法，包括：

获取运算任务；

根据该运算任务获取配置信息和有限状态机信息；

根据该配置信息配置芯片中各模块，实现芯片中电路结构的动态配置；

根据该有限状态机信息控制芯片中各模块的工作时序，以利用配置后的芯片结构实现运算任务。

第二方面，提供一种可软件定义的存算一体芯片的运算控制装置，包括：

运算任务获取模块，获取运算任务；

配置信息获取模块，根据该运算任务获取配置信息和有限状态机信息；

芯片结构控制模块，根据该配置信息配置芯片中各模块，实现芯片中电路结构的动态配置；

工作时序控制模块，根据该有限状态机信息控制芯片中各模块的工作时序，以利用配置后的芯片结构实现运算任务。

存储模块，存储配置信息、运算数据与控制指令；

本发明提供的可软件定义的存算一体芯片的运算控制方法和装置，根据运算任务获取配置信息和有限状态机信息；根据配置信息配置芯片中各模块，实现芯片中电路结构的动态配置；根据有限状态机信息控制芯片中各模块的工作时序，以利用配置后的芯片结构实现运算任务。其中，能够根据运算任务灵活调节芯片结构，适用各种复杂运算场合，尤其适用于神经网络运算，且ADC、DAC、寄存器、可编程算术运算单元等外围电路能够实现复用，进而减小了电路面积，适应集成化、小型化的需要。