[发明专利]专用计算芯片、DMA数据传输系统及方法

权利要求书

1.一种专用计算芯片，其特征在于，包括：

至少两个直接内存存取DMA引擎和负载均衡控制器，各所述DMA引擎用于执行DMA队列环形缓冲区中的命令包，实现系统内存和设备内存之间的数据拷贝，所述负载均衡控制器用于根据DMA队列环形缓冲区中命令包的个数和命令包传输的数据量大小，并根据特殊命令的特征来分配权重，计算各所述DMA引擎的负载值，所述负载值反映各所述DMA引擎的忙闲状态，所述特殊命令包括用于实现模块间的同步的命令、用于轮询系统寄存器总线管理器SRBM寄存器空间的命令和用于轮询内存空间的命令中的至少一个。

2.根据权利要求1所述的专用计算芯片，其特征在于，所述专用计算芯片还包括：

计算单元，用于对输入的数据进行计算，并得到输出数据。

3.根据权利要求1所述的专用计算芯片，其特征在于，所述专用计算芯片为图像处理器GPU芯片。

4.一种DMA数据传输系统，其特征在于，包括：如权利要求1至3任一项所述的专用计算芯片，以及通用CPU芯片，所述通用CPU芯片包括DMA传输控制装置，所述DMA传输控制装置进一步包括：

DMA引擎确定模块，用于读取所述负载均衡控制器计算得到的各DMA引擎的负载值，确定负载值最小的DMA引擎；

队列创建模块，用于在系统内存上分配环形缓冲区、分配存放读指针值的地址空间以及分配存放写指针值的地址空间，然后在DMA引擎上创建DMA队列，并将环形缓冲区的地址和大小、存放读指针值的地址以及存放写指针值的地址写入DMA引擎的DMA队列相关寄存器，其中所述DMA引擎为负载值最小的DMA引擎；

写模块，用于向DMA队列环形缓冲区写入命令包；

相对地，所述专用计算芯片上的所述负载值最小的DMA引擎用于执行DMA队列环形缓冲区中的命令包，实现系统内存与设备内存之间的数据拷贝。

5.根据权利要求4所述的DMA数据传输系统，其特征在于，所述写模块用于读所述DMA队列的读指针，判断所述DMA队列环形缓冲区是否不为满，若所述DMA队列环形缓冲区不满，则向所述DMA队列环形缓冲区中写入命令包，并更新所述DMA队列的写指针；若所述DMA队列环形缓冲区满，则通知负载值最小的DMA引擎去读DMA队列环形缓冲区中存放的命令包、执行命令包及更新所述DMA队列的读指针，并在所述负载值最小的DMA引擎执行命令包的过程中轮询DMA队列的读指针，当所述DMA队列环形缓冲区不满时，继续向所述DMA队列环形缓冲区写入命令包，并更新所述DMA队列的写指针；

相对地，所述专用计算芯片上的所述负载值最小的DMA引擎用于查询所述DMA队列的写指针，并比较读指针，判断所述DMA队列环形缓冲区是否为空，若所述DMA队列环形缓冲区不空，则从所述DMA队列环形缓冲区读取命令包，并执行命令包，实现系统内存与设备内存之间的数据拷贝；若所述DMA队列环形缓冲区空，则DMA引擎停止执行命令包，处于空闲状态。

6.根据权利要求4所述的DMA数据传输系统，其特征在于，还包括：

系统内存，用于存储所述通用CPU芯片使用的数据；

设备内存，用于存储所述专用计算芯片使用的数据。

7.一种DMA数据传输方法，其特征在于，采用如权利要求4所述的DMA数据传输系统来实现，所述方法包括：

DMA引擎确定模块读取所述负载均衡控制器计算得到的各DMA引擎的负载值，确定负载值最小的DMA引擎；

队列创建模块在系统内存上分配环形缓冲区、分配存放读指针值的地址空间以及分配存放写指针值的地址空间，然后在DMA引擎上创建DMA队列，并将环形缓冲区的地址和大小、存放读指针值的地址以及存放写指针值的地址写入DMA引擎的DMA队列相关寄存器，其中所述DMA引擎为负载值最小的DMA引擎；

写模块向所述DMA队列环形缓冲区写入命令包，以及所述专用计算芯片上的所述负载值最小的DMA引擎执行DMA队列环形缓冲区中的命令包，实现系统内存与设备内存之间的数据拷贝。

8.根据权利要求7所述的DMA数据传输方法，其特征在于，其中写模块向所述DMA队列环形缓冲区写入命令包，以及所述专用计算芯片上的所述负载值最小的DMA引擎执行DMA队列环形缓冲区中的命令包，实现系统内存与设备内存之间的数据拷贝包括：

所述写模块读所述DMA队列的读指针，判断所述DMA队列环形缓冲区是否不为满，若所述DMA队列环形缓冲区不满，则向所述DMA队列环形缓冲区中写入命令包，并更新所述DMA队列的写指针；若所述DMA队列环形缓冲区满，则通知负载值最小的DMA引擎去读DMA队列环形缓冲区中存放的命令包、执行命令包及更新所述DMA队列的读指针，并在所述负载值最小的DMA引擎执行命令包的过程中轮询DMA队列的读指针，当所述DMA队列环形缓冲区不满时，继续向所述DMA队列环形缓冲区写入命令包，并更新所述DMA队列的写指针；

相对地，所述专用计算芯片上的所述负载值最小的DMA引擎查询所述DMA队列的写指针，并比较读指针，判断所述DMA队列环形缓冲区是否为空，若所述DMA队列环形缓冲区不空，则从所述DMA队列环形缓冲区读取命令包，并执行命令包，实现系统内存与设备内存之间的数据拷贝；若所述DMA队列环形缓冲区空，则DMA引擎停止执行命令包，处于空闲状态。