[发明专利]实现片上网络传输带宽扩充功能的FPGA装置

权利要求书

1.一种实现片上网络传输带宽扩充功能的FPGA装置，其特征在于，所述FPGA装置包括FPGA裸片，所述FPGA裸片内包括若干个逻辑资源模块，所述FPGA裸片内部还集成有预定功能模块，所述预定功能模块内建有N个硬核IP节点，相邻的硬核IP节点通过路由通道相连，所述预定功能模块中的输入输出信号连接到所述硬核IP节点；所述FPGA裸片内部还通过内部的逻辑资源模块配置形成M个软核IP节点；所述FPGA裸片内部的节点之间通过路由通道相连形成NOC网络结构，所述节点包括N个硬核节点和M个软核节点，每个所述节点分别包括功能IP、网络接口和路由器，所述功能IP通过所述网络接口连接所述路由器，每相邻两个节点中的路由器之间通过路由通道相连；所述预定功能模块通过内建的N个硬核IP节点与扩充形成的M个软核IP节点与外部信号进行互连通信。

2.根据权利要求1所述的FPGA装置，其特征在于，所述预定功能模块中部分输入输出信号连接到内建的硬核IP节点，则所述FPGA裸片内部配置形成的M个软核IP节点还与所述预定功能模块中未连接到硬核IP节点的输入输出信号相连。

3.根据权利要求1所述的FPGA装置，其特征在于，所述FPGA裸片内部除所述预定功能模块中的输入输出信号之外的其他的输入输出信号连接到所述M个软核IP节点与所述FPGA裸片外部结构互连通信。

4.根据权利要求1所述的FPGA装置，其特征在于，每个软核IP节点由所述FPGA裸片内部的单个逻辑资源模块配置形成，或者，由若干个逻辑资源模块共同配置形成。

5.根据权利要求1所述的FPGA装置，其特征在于，所述FPGA裸片内部用于配置形成软核IP节点的逻辑资源模块包括CLB、BRAM和DSP中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的FPGA装置，其特征在于，所述FPGA裸片内部集成的所述预定功能模块为AI模块。

7.根据权利要求1-6任一所述的FPGA装置，其特征在于，所述FPGA装置还包括基板以及层叠设置在所述基板上的硅连接层，所述FPGA裸片层叠设置在所述硅连接层上；所述硅连接层内布设有硅连接层NOC网络，所述硅连接层NOC网络包括若干个通过路由通道相连的硅连接层路由节点，每个所述硅连接层路由节点包括功能IP、网络接口和路由器，所述功能IP通过所述网络接口连接所述路由器；

则所述FPGA裸片内还包括硅堆叠连接模块和连接点引出端，所述硅堆叠连接模块内包括若干个硅堆叠连接点，所述FPGA裸片内的节点连接到相应的硅堆叠连接点，所述硅堆叠连接点通过重布线层内的顶层金属线连接相应的连接点引出端；

所述FPGA裸片中与内部的节点相连的连接点引出端与所述硅连接层路由节点中的路由器通过路由通道相连，使得所述FPGA裸片内部的节点与所述硅连接层路由节点相连形成NOC网络结构，所述预定功能模块通过内建的N个硬核IP节点、扩充形成的M个软核IP节点与所述硅连接层路由节点与外部信号进行互连通信。

8.根据权利要求7所述的FPGA装置，其特征在于，所述硅连接层内包括若干个包含不同功能IP的硅连接层路由节点。

9.根据权利要求7所述的FPGA装置，其特征在于，所述硅连接层路由节点中的功能IP为存储芯片，所述存储芯片包括HBM、DDR4和DDR5中的至少一种。

10.根据权利要求7所述的FPGA装置，其特征在于，所述硅连接层路由节点中的功能IP为FIFO、用于实现缓存功能。