[发明专利]一种分布式计算系统、方法及电子设备

说明书

一种分布式计算系统、方法及电子设备，所述分布式计算系统包括：主FPGA芯片以及至少一个从FPGA芯片，所述主FPGA芯片与所述至少一个从FPGA芯片通信连接，用于实现数据处理，和/或图像处理，和/或信号处理的流水计算或并行计算或迭代计算；所述主FPGA芯片及所述至少一个从FPGA芯片均连接有至少一个双倍数据速率存储器。该分布式计算系统在数据计算和数据存储方面的性能指标大幅度提升，硬件规模大幅度降低，适应性强，可以高性能完成高要求数据的处理。

技术领域

本发明涉数据处理领域，尤其涉及一种分布式计算系统、方法及电子设备。

背景技术

近年来，随着各类传感器功能性能的提升，越来越多的数据需要高速甚至实时处理。为了满足各种复杂场景的处理需求，各类处理器都进行了大幅度的性能提升。在数据分析领域，中央处理器(CPU，central processing unit)已完成多核多线程升级，大幅度提升了数据分析的时效性。在图像处理领域，图形处理器(GraphicsProcessing Unit，GPU)结构也有了显著的优化，从上百个处理核心已提升到数千的处理核心，编程实现框架也有成熟发展，基于opengl、cuda编程框架的产品已稳定运行在众多图像处理应用中。在信号处理领域，数字信号处理器(Digital SignalProcess，DSP)已成为行业首选的处理器件，经过多年的发展DSP相关技术已经成熟，它可以稳定支撑各类信号处理领域的产品应用。但是随着传感器精度的不断提升，现在越来越多需求是朝着多元数据融合和探测信息自动生成的方向发展，为了满足这个发展的需求就需要处理平台有多源数据处理的能力，同时还能不断提升处理性能。

为了满足某些项目复杂处理需求，传统方法是搭建异构处理平台，然后增加核心处理器的数量，来提升数据处理能力。

传统方法有诸多缺点，集中表现为三点：一、硬件规模大。要完成多传感器融合和探测信息自动生成需要多类型处理器，而多类型处理器外围电路区别较大很难实现合并优化设计，同时由于不同算法所需的处理资源不同，在一个固定的平台上实现不同的算法，在平台设计时一定是选择各类处理所需的最大资源，这就会造成一定规模的资源浪费，由此也就增加了处理平台的硬件规模；二、开发难度大。因为不同算法要在不同的芯片上运行，而各芯片的开发环境各异，这就使软件设计人员很难进行高效的程序编写，同时不同器件协同处理肯定会涉及资源调度和数据传输，不同器件间数据稳定高效通信开发难度也是比较大的。三、处理能耗比高，由于并行处理是芯片间协同，那么在数据同步和数据交换上都会消耗系统比较大的能量，而且硬件架构的耦合度低会使资源调度效率降低，各芯片的处理资源无法做到高时效性的并行协同。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对于现有技术问题，本发明提出一种分布式计算系统、方法及电子设备，用于至少部分解决上述技术问题。

(二)技术方案

本发明一方面提供一种分布式计算系统，所述分布式计算系统包括：FPGA芯片以及至少一个从FPGA芯片，所述主FPGA芯片与所述至少一个从FPGA芯片通信连接，用于实现数据处理，和/或图像处理，和/或信号处理的流水计算或并行计算或迭代计算；所述主FPGA芯片及所述至少一个从FPGA芯片均连接有至少一个双倍数据速率存储器。

可选地，所述主FPGA芯片及所述至少一个从FPGA芯片均还连接有少一个四倍数据速率存储器。

可选地，所述主FPGA芯片和/或所述从FPGA与其相连的数据速率存储器之间还设有数据转置模块。

可选地，所述双倍数据速率存储器的最大位宽为256bit。

可选地，所述主FPGA芯片与所述至少一个从FPGA芯片通过高速数据总线通信连接。