[发明专利]一种多处理单元协同运算装置

权利要求书

1.一种多处理单元协同运算装置，其特征在于，包括：

具有并行运算能力的推理运算单元；

具有处理复杂度超过预设复杂度阈值的算法的能力的算力提升单元；

分别与所述推理运算单元和所述算力提升单元连接的主控制单元，用于判断当前运算任务中是否包含复杂度超过预设复杂度阈值的复杂算法任务；若否，则将所述当前运算任务划分为供所述主控制单元处理的主运算任务和供所述推理运算单元并行处理的多个子运算任务，并分配给相应单元处理；若是，则将所述当前运算任务划分为供所述主控制单元处理的主运算任务、供所述推理运算单元并行处理的多个子运算任务及供所述算力提升单元处理的所述复杂算法任务，并分配给相应单元处理。

2.如权利要求1所述的多处理单元协同运算装置，其特征在于，所述推理运算单元包括：

与所述主控制单元经多类型接口连接、且外接第一缓存器的第一FPGA；

与所述主控制单元经多类型接口连接、且外接第二缓存器的第二FPGA；

相应的，所述主控制单元具体用于获取划分的各子运算任务各自所需使用的运算资源，根据各子运算任务对应的运算资源，将各子运算任务分成两组子运算任务，并分别将两组子运算任务一一分配至所述第一FPGA和所述第二FPGA处理；其中，两组子运算任务各自所需使用的总运算资源之间相差的运算资源量在预设资源阈值范围内。

3.如权利要求1所述的多处理单元协同运算装置，其特征在于，所述算力提升单元包括：

与所述主控制单元经USB接口连接、且设有与外部设备交互的外部USB接口的GPU。

4.如权利要求1所述的多处理单元协同运算装置，其特征在于，所述多处理单元协同运算装置还包括：

与所述主控制单元连接的启动程序存储单元，用于存储所述主控制单元的启动程序；

相应的，所述主控制单元还用于在装置上电时，基于所述启动程序进行系统启动。

5.如权利要求4所述的多处理单元协同运算装置，其特征在于，所述启动程序存储单元包括：

用于存储启动程序的SD卡；

用于共同存储所述启动程序的第一QSPI Flash和第二QSPI Flash；

相应的，所述主控制单元具体用于在装置上电时，根据预设模式存储对应关系确定与模式选择开关的当前模式配置对应的目标存储单元，并从所述目标存储单元中读取启动程序进行系统启动。

6.如权利要求1所述的多处理单元协同运算装置，其特征在于，所述多处理单元协同运算装置还包括：

与所述主控制单元连接的数据输入输出单元；

相应的，所述主控制单元还用于通过所述数据输入输出单元从外部设备获取所述当前运算任务对应的待处理数据；将运算任务处理结果通过所述数据输入输出单元输出至显示器显示。

7.如权利要求6所述的多处理单元协同运算装置，其特征在于，所述数据输入输出单元包括：

分别连接所述外部设备和所述主控制单元、包含第一USB接口和第二USB接口的输入接口；

分别连接所述显示器和所述主控制单元、包含第一HDMI接口和第二HDMI接口的输出接口。

8.如权利要求1所述的多处理单元协同运算装置，其特征在于，所述多处理单元协同运算装置还包括：

与所述主控制单元连接的通信单元；

相应的，所述主控制单元还用于借助所述通信单元实现与外部设备的数据通信。

9.如权利要求8所述的多处理单元协同运算装置，其特征在于，所述通信单元包括：

RJ45网口，用于实现网络数据传输；

3G/4G无线SIM模块，用于插入SIM卡实现与无线基站的数据通信；

PCIE金手指，用于插接到服务器内，以将所述主控制单元作为所述服务器的加速器使用。

10.如权利要求1-9任一项所述的多处理单元协同运算装置，其特征在于，所述主控制单元为外设有缓存单元、且基于SOC器件的FPGA芯片；

且所述FPGA芯片的PS侧通过USB集线器芯片扩展USB接口、PL侧通过PHY芯片将IO引脚扩展为USB接口，供外接多个USB接口设备使用。