[发明专利]一种CPU+GPU+FPGA的设计方法

说明书

技术领域

一种CPU+GPU+FPGA的设计方法的技术领域，是属于计算机领域，人工智能和超算领域，主要的设计方法是把这三种各自擅长的计算能力和灵活的进行重构化结合起来，使计算机不但具备了，超强的计算能力，并且具备自我设计，自我编程，自我改进的能力提供硬件基础。

背景技术

中央处理器（CPU，Central Processing Unit）是一块超大规模的集成电路，是一台计算机的运算核心（Core）和控制核心（ Control Unit）。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。中央处理器主要包括运算器（算术逻辑运算单元，ALU，Arithmetic Logic Unit）和高速缓冲存储器（Cache）及实现它们之间联系的数据（Data）、控制及状态的总线（Bus）。它与内部存储器（Memory）和输入/输出（I/O）设备合称为电子计算机三大核心部件。图形处理器（英语：Graphics Processing Unit，缩写：GPU），又称显示核心、视觉处理器、显示芯片，是一种专门在个人电脑、工作站、游戏机和一些移动设备（如平板电脑、智能手机等）上图像运算工作的微处理器。将计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动，并向显示器提供行扫描信号，控制显示器的正确显示，是连接显示器和个人电脑主板的重要元件，也是“人机对话”的重要设备之一，显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分，承担输出显示图形的任务，现在通过多GPU结合提高技术速度，在人工智能方面对图片的处理，对运算的加速起到关键的作用。FPGA（Field－Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。现在的电脑一般都是CPU+GPU结合，或CPU+FPGA结合，这样的结合确实解决了很多问题，CPU+GPU结合就是我们一般使用的电脑，这样的构架也是现在超级计算机的组合，不过这样的组合全是固定构架，CPU和GPU组合的构架全是固定死的，也就是说里面的线路是不能改变的，这样的组合可以设计成多CPU和多GPU构成一个计算能力十分强大的超级计算机，CPU+FPGA结合，这样的结合的好处是可以灵活的进行编程，改变FPGA里面的线路布局，随时针对性的满足计算能力不是十分强大，当灵活性强的设计，能满足时时改变的外部环境要求，具有极大的灵活性。

发明内容