[发明专利]一种针对动态规划算法的加速方法、系统及装置

权利要求书

1.一种针对动态规划算法的加速装置，其特征在于，包括通用计算模块、指令解析模块和加速器阵列模块；

通用计算模块，用于对动态规划算法的指令集进行拆分，将指令集中特定的指令信息分发至指令解析模块；指令信息包括数据指令、参数指令和计算指令中的一种或多种；

指令解析模块用于对指令信息进行解析，将解析的结果分发至加速器阵列模块；

加速器阵列模块用于根据解析的结果执行动态规划计算；

所述指令解析模块包括指令仲裁器、指令缓冲队列、指令解析单元和加速器仲裁器；

指令缓冲队列和指令解析单元的数量有若干个，且指令缓冲队列和指令解析单元一一对应；

指令缓冲队列分别与指令仲裁器与指令解析单元连接，指令解析单元还与加速器仲裁器连接，加速器仲裁器还与加速器阵列模块连接；

指令仲裁器用于从通用计算模块接收指令信息，为指令信息选择指令缓存队列；

指令缓冲队列用于对指令信息进行缓冲，将指令信息分发至对应的指令解析单元；

指令解析单元用于对指令信息进行解析；

加速器仲裁器用于异步地将指令解析单元解析的结果分发至加速器阵列模块。

2.根据权利要求1所述的针对动态规划算法的加速装置，其特征在于：还包括存储模块，存储模块用于为通用计算模块和加速器阵列模块提供计算的数据。

3.根据权利要求2所述的针对动态规划算法的装置，其特征在于：所述计算的数据包括参考序列，读段序列和结果序列。

4.根据权利要求1所述的针对动态规划算法的加速装置，其特征在于：所述数据指令用于配置加速器阵列模块计算的数据地址，单个数据大小和数据总长度；

参数指令用于配置加速器阵列模块动态规划计算的参数；

计算指令用于在数据准备完成后，启动加速器阵列模块对数据执行动态规划计算，将计算结果写回数据指令配置的数据地址。

5.根据权利要求3所述的针对动态规划算法的加速装置，其特征在于：所述加速器阵列模块包括粒度配置模块和m个计算单元，粒度配置模块用于将n个计算单元整合为加速器，其中n小于或等于m。

6.根据权利要求5所述的针对动态规划算法的加速装置，其特征在于：所述计算单元包括数据选择器、字符比较模块、结果暂存队列、回溯逻辑模块和数据缓存队列；

字符比较模块和结果暂存队列的数量有若干个，且字符比较模块与结果暂存队列一一对应；

数据选择器用于接收输入的参考序列和数据缓存队列中的上一轮计算完成的对比序列；进行数据选择；

字符比较模块用于将读段序列与数据选择器输入的参考序列或对比序列进行比较，将比较结果存储在结果暂存队列中；

回溯逻辑模块用于提取结果暂存队列中的比较结果进行动态规划的反向回溯，得到比对序列，将对比序列存储在数据缓存队列中。

7.根据权利要求5所述的针对动态规划算法的加速装置，其特征在于：所述粒度配置模块整合的每个加速器的大小为：

kernel_size/(read_length+edit_distance)

其中kernel_size为单个计算单元支持的数据计算长度，read_length为当前的读段序列长度，edit_distance为允许的最长的编辑距离。

8.一种针对动态规划算法的加速系统，其特征在于，使用权利要求1-7任一项所述的针对动态规划算法的装置。

9.一种针对动态规划算法的加速方法，其特征在于，使用权利要求1-7任一项所述的针对动态规划算法的装置，还包括如下步骤：

对动态规划算法的指令集进行拆分，分发指令集中特定的指令信息；指令信息包括数据指令、参数指令和计算指令中的一种或多种；

对指令信息进行解析，分发解析后的指令信息；

根据指令信息控制加速器阵列模块执行动态规划计算。