[发明专利]对脉冲事件进行传输的方法、装置及芯片

说明书

本发明涉及一种对脉冲事件进行传输的方法、装置及芯片，为了提升芯片/模块间的通信效率并尽可能地降低功耗，将地址事件表达信号转换为串行地址事件表达信号，包括：基于协议，接收输入信号；将接收的输入信号进行译码，得到译码信号；将译码信号按地址进行计数与变频；根据变频后的信号产生输出信号并输出。与现有技术相比，本发明的接口系统具有多种模式，降低功耗的同时，能够过滤一些噪声或过于轻微的无效信号，提升信号质量，具有更好的可靠性和灵活性，更低的成本和功耗。本发明适用于物联网领域，尤其适合类脑芯片领域。

技术领域

本发明涉及一种对脉冲事件进行传输的方法、装置及芯片，具体涉及在类脑芯片或模块间通信时，对脉冲事件进行传输的方法、装置及芯片。

背景技术

地址事件表达（Address Event Representation，AER）用于神经拟态芯片（也称为类脑芯片或神经形态芯片）之间或芯片内部模块间进行通信，额外的握手线(确认和请求)用于完成异步通信。AER协议中，事件（在本发明中也称为脉冲）通过高速数字并行总线进行传输，当前端芯片或传感器产生一个输出脉冲时，AER编码器为这个脉冲分配一个数字地址，信息通过总线路由传输到目标芯片，通过分析数字地址，前端芯片能够向目标芯片中的任何目标神经元发送一个脉冲。通过这种方式，前端芯片和目标芯片中具有相同地址的单元/模块实际上与同一脉冲相连，AER协议可以在神经元之间建立虚拟连接，利于大规模脉冲神经网络（Spiking neural network，SNN）的高效硬件实现。

此外，AER协议基于事件的特性也允许在处理芯片或接收芯片中进行非常高效的卷积操作，因此，其广泛应用于多芯片或模块的神经系统中，例如，仿生的视觉系统（visionsystems）、听觉系统（auditory systems）和机器人控制等方面。

然而，基于AER协议的处理芯片（即目标芯片或接收芯片）和传感器（即前端芯片/发送芯片）大多使用固定位并行端口作为芯片间的通信接口，受总线比特数和并行电缆支持带宽的限制，同时引脚数量和功耗巨大、灵活性低。同时，大规模系统需要更高程度的集成，因此，需要对AER协议进行改进。一些方法将AER通信转换为更高效、高速的异步串行通信，然而可靠性有待提升。

在类脑芯片或神经拟态芯片（也称为类脑芯片或神经形态芯片）的硬件实现中，处理芯片能处理的脉冲速率在一定范围内，若前端芯片获取的事件速率过快或过慢都会影响处理芯片性能，因此，在处理芯片前，需要控制处理芯片接收的事件的脉冲速率。同时，类脑芯片的超低功耗实现是工程师们的一致追求，现有的处理芯片在接收到输入脉冲信号后访问存储器需要消耗大量的功率，甚至一些噪声也会唤醒处理芯片工作。为了节省功耗，通常不处理噪声信号，并且存储器不一直在线。因此，在处理芯片前，需要区分有效事件或噪声事件，在事件密度小于一定程度或没有事件时，不传输信号至处理芯片。

发明内容

为了解决或缓解上述部分或全部技术问题，提升神经拟态芯片（也称为类脑芯片或神经形态芯片）/模块间的通信效率、可靠性和灵活性并尽可能地降低功耗，本发明是通过如下技术方案实现的：

一种对脉冲事件进行传输的方法，包括如下步骤：基于协议，接收输入信号；其中，输入信号为地址事件表达信号或串行地址表达信号；

将接收的输入信号进行译码，得到译码信号；

将译码信号按地址进行计数与变频；

根据变频后的信号产生输出信号并输出；其中，输出信号为地址事件表达信号或串行地址表达信号。具体地，对达到变频阈值地址上的脉冲进行降频，以降低输出信号的脉冲速率，或者，输出信号的脉冲速率大于达到变频阈值的地址上的脉冲速率，即进行升频。在某些实施例中，产生输出信号时不进行信号转换，直接输出，在另一些实施例中，产生输出信号时进行信号转换，比如将AER信号转换为SAER信号，或者，将SAER信号转换为AER信号。