[发明专利]一种算力芯片及串联算力芯片系统

说明书

本发明提供一种算力芯片及串联算力芯片系统,所述算力芯片包括通讯模块和运算模块；所述通讯模块用于数据传递,所述数据传递包括与其它芯片之间的数据传递以及所述运算模块之间的数据传递；所述运算模块用于运算来自所述通讯模块的数据，并将运算结果数据传递给通讯模块，采用本发明的算力芯片及串联算力芯片系统，增加了系统的可靠性和容错能力。

技术领域

本发明属于芯片设计领域，具体涉及一种算力芯片及串联算力芯片系统。

背景技术

单颗算力芯片已经很难满足运算的需求，复杂的算力系统会串联众多的算力芯片，目前常用的串联算力芯片系统，控制中心负责提供用户接口，网络通讯与分发运算任务，各个算力芯片负责处理得到的运算任务，并返回自己以及其他芯片的运算结果，供电模块可使用独立电源模块或共享的电源模块。算力芯片会因为长时间大密度的运算而发生物理性折损，或因供电不稳之类的外部因素而出现不稳定或损坏的情况，因为系统的通讯是串联的，一旦中间某个算力芯片坏掉，会导致后面的芯片通讯中断而不能提供运算服务，因此如何增强整体算力系统的可靠性和容错能力，保证在某个或某几个芯片出现问题的情况下系统的其余芯片仍能提供运算服务就显得至关重要。

目前典型的串联算力芯片系统主要面临如下的亟待解决的问题：1)为同时保持运算正常和通讯稳定，外部电源管理电路复杂，这本身会使系统不稳定的潜在风险增加；2)算力芯片从等待运算任务到进行运算任务时电流波动大，这种电流波动造成的压降会给通讯部分的电流造成有害影响，导致芯片间通讯的不稳定；3)一旦有某颗算力芯片的运算部分的电路损坏，会影响通讯部分的电路，导致后面与之相连的芯片通讯失败而不能提供运算服务；4)算力芯片的运算部分电路坏掉后，除非从算力板上换下来，否则该芯片依然消耗能量。

发明内容

针对现有串联算力芯片系统存在的问题，本发明提供一种如下的一种工作稳定的算力芯片及串联算力芯片系统：

一种算力芯片,所述算力芯片包括通讯模块和运算模块；所述通讯模块用于数据传递,所述数据传递包括与其它芯片之间的数据传递以及所述运算模块之间的数据传递；所述运算模块用于运算来自所述通讯模块的数据，并将运算结果数据传递给通讯模块。

进一步，所述通讯模块包括通讯接口模块一，通讯数据解析模块，通讯接口模块二；所述通讯接口模块一和通讯接口模块二实现与其它芯片之间的数据传递；所述通讯数据解析模块用于解析数据、拼凑数据格式和运算模块进行数据传递。

进一步，为所述通讯模块的电路创建第一电压域,所述运算模块的电路创建第二电压域,所述第一电压域与第二电压域相互独立。

进一步，所述第二电压域的电压低于第一电压域的电压，所述通讯数据解析模块与所述运算模块使用电平转换器交换数据。

进一步，所述通讯数据解析模块与所述运算模块之间设置有功耗控制开关，所述功耗控制开关用于运算模块电路出现损坏时，断开运算模块的电路。

进一步，通过断开运算模块电路时钟断开所述运算模块的电路。

进一步，通过断开运算模块电路电源断开所述运算模块的电路。

一种串联算力芯片系统,包括串联连接的N级上述的算力芯片,所述N为大于1的整数；其中,第一级算力芯片的通讯接口模块一与控制中心连接,用于接收控制中心的数据，并将自己运算的结果以及接收自第二级芯片所发送的数据转发给控制中心；第P级算力芯片的通讯接口模块一与第P-1级算力芯片的通讯接口模块二连接，用于接收第P-1级算力芯片的数据，并将自己运算的结果以及接收自第P+1级算力芯片所发送的数据转发给第P-1级算力芯片，所述P为大于1小于N的整数；第N级算力芯片的通讯接口模块一与第N-1级算力芯片的通讯接口模块二连接，用于接收第N-1级算力芯片的数据，并将自己运算的结果转发给第N-1级算力芯片。