[发明专利]计算加速系统

说明书

本申请提供了计算加速系统，包括第一设备和/或第二设备，以及处理器，其中，处理器向第一设备或第二设备发送第一请求，第一请求携带第一数据的特征，第一请求指示进行距离计算；响应于第一请求，第一设备或第二设备对第一数据的特征和预存的N个特征进行距离计算，获取N个特征中与第一数据的特征距离最近的M个特征，并向处理器返回M个特征。在处理器的计算能力受限时，在不增加其它设备的前提下，利用系统中已有的、处理器之外的第一设备或第二设备的剩余计算能力进行特征的距离计算，不仅提高系统的计算能力，还使得处理器可以执行其它任务。从而解决现有技术中大型存储系统的实现难度高及成本高的技术问题。

技术领域

本申请涉及存储技术，特别地，涉及计算加速系统。

背景技术

随着技术的更新换代，作为一种存储量大且高速的存储方式，固态硬盘已经进入了人们生活的各个方面。比如，作为人们个人电脑中的存储设备、作为大型数据库的存储设备等。相对于传统的机械硬盘等存储方式，固态硬盘具备高速读写特性，在一些针对读写速度有很高要求的应用中，固态硬盘也是首选的存储设备。

例如，在安防监控系统中，不仅需要存储海量的数据，也还需实现快速调取数据，固态硬盘就能满足这类系统的所有需求。又如，大型数据库也有存储数据量巨大且读取速度快的需求。但是，在存储的数据量很大时，如何在存储设备中快速的找到所需的数据也是一个重要的需求。对于安防监控系统之类的存放图像或视频的系统，一般会采用GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)来实现快速的图像对比等功能，但由于高性能的GPU的价格昂贵也会带来成本过高的问题。而对于存放非图像数据格式的系统，现有技术通常采用复杂的算法来管理存储的数据，例如，机器学习、深度学习等。因此，为了实现快速查找数据，大型存储系统通常需要采取高性能的硬件或复杂的实现方式，从而存在实现难度高且成本高的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中，大型存储系统的实现难度高且成本高的技术问题。根据本申请的第一方面，提供了根据本申请第一方面的第一计算加速系统，包括第一设备和/或第二设备，以及处理器，其中，处理器向第一设备或第二设备发送第一请求，第一请求携带第一数据的特征，第一请求指示进行距离计算；响应于第一请求，第一设备或第二设备对第一数据的特征和预存的N个特征进行距离计算，获取N个特征中与第一数据的特征距离最近的M个特征，并向处理器返回M个特征，N和M均为正整数，M小于等于N，N个特征存储在第一设备或第二设备中；第一设备包括闪存控制器和闪存芯片，第二设备包括现场可编程逻辑门阵列FPGA(Field Programmable Gate Array)，距离计算包括欧式距离计算或欧式余弦计算。

本实施方式中，由第一设备或第二设备来进行数据特征的计算，利用低成本的闪存控制器或FPGA来代替高性能的处理器，从而在处理器性能一般的情况下，也能实现高速计算及高速读取数据的需求，解决现有技术中大型存储系统的实现难度高及成本高的技术问题。

根据本申请第一方面的第一计算加速系统，提供了根据本申请第一方面的第二计算加速系统，系统仅包括第一设备；处理器向第一设备发送第一请求；响应于第一请求，闪存控制器从闪存芯片中读取N个特征值，闪存控制器将第一数据的特征依次和N个特征进行距离计算，保留距离最近的M个特征。

根据本申请第一方面的第一计算加速系统，提供了根据本申请第一方面的第三计算加速系统，系统包括第一设备和第二设备；处理器向第二设备发送第一请求；响应于第一请求，FPGA从内存中读取N个特征值，FPGA将第一数据的特征依次和N个特征进行距离计算，保留距离最近的M个特征。

根据本申请第一方面的第一计算加速系统，提供了根据本申请第一方面的第四计算加速系统，系统包括第一设备和第二设备；处理器向第一设备发送第一请求；响应于第一请求，闪存控制器生成第二请求，并向FPGA发送第二请求，第二请求携带第一数据的特征；响应于第二请求，FPGA从内存中读取N个特征值，FPGA将第一数据的特征依次和N个特征进行距离计算，保留距离最近的M个特征。