[发明专利]一种具有智能加速功能的嵌入式平台

权利要求书

1.一种具有智能加速功能的嵌入式平台,其特征在于，包括通用微处理器CPU相关功能电路、现场可编程门阵列FPGA相关功能电路、以太网交换机功能电路和神经网络处理器NPU功能电路；

所述通用微处理器CPU相关功能电路连接对外部通信使用的FC光纤网络，用于实现所述嵌入式平台与外部设备之间的控制命令传输；

所述通用微处理器CPU相关功能电路通过以太网交换机与所述神经网络处理器NPU功能电路交互；

现场可编程门阵列FPGA相关功能电路与通用微处理器CPU相关功能电路以及外部设备通信，用于处理外部视频和外部音频；

以太网交换机功能电路用于通用微处理器CPU相关功能电路中的CPU与所述神经网络处理器NPU功能电路的数据交换；

所述神经网络处理器NPU功能电路用于实现：

基于神经网络处理器接收通用微处理器CPU相关功能电路的待加速数据并进行运算加速

和/或

基于神经网络处理器接收通用微处理器CPU相关功能电路的待识别数据并进行智能识别；

其中：所述待识别数据包括图像数据、语音数据和/或语义数据。

2.根据权利要求1所述的具有智能加速功能的嵌入式平台,其特征在于，所述通用微处理器CPU相关功能电路与现场可编程门阵列FPGA相关功能电路之间通过PCIE总线传输数据；通用微处理器CPU相关功能电路通过以太网口连接在以太网交换机上。

3.根据权利要求2所述的具有智能加速功能的嵌入式平台,其特征在于，所述通用微处理器CPU相关功能电路的CPU上运行系统控制软件、数据转换软件及智能加速控制软件；其中系统控制软件通过FC总线接收控制指令，完成智能加速系统的运行模式切换、系统生命消息上报、系统健康监控检测、智能加速任务获取以及智能加速结果反馈；数据转换软件完成FPGA图像数据接收并转发给神经网络处理器NPU功能电路；智能加速控制软件完成神经网络处理器的智能加速控制、运行状态监控以及负载均衡管理功能。

4.根据权利要求3所述的具有智能加速功能的嵌入式平台,其特征在于，所述现场可编程门阵列FPGA相关功能电路通过PCIE总线与所述通用微处理器CPU相关功能电路相连，通过ARINC818数据总线与外部视频源相连，通过模拟量与外部音频源相连。

5.根据权利要求4所述的具有智能加速功能的嵌入式平台,其特征在于，所述现场可编程门阵列FPGA中驻留有音频和视频预处理逻辑及PCIE接口控制逻辑，用于完成音频和/或视频预处理工作，并通过PCIE总线将预处理后的视频和/或音频数据传输给CPU。

6.根据权利要求5所述的具有智能加速功能的嵌入式平台,其特征在于，所述以太网交换机功能电路用于提供自适应以太网交换功能，通信速率支持万兆。

7.根据权利要求6所述的具有智能加速功能的嵌入式平台,其特征在于，所述神经网络处理器NPU功能电路通过以太网接口与太网交换机功能电路互联。

8.根据权利要求7所述的具有智能加速功能的嵌入式平台,其特征在于，所述神经网络处理器NPU上驻留基于卷积神经网络或循环神经网络的人工智能处理软件，通过以太网接口从CPU接收所述待加速数据和/或所述待识别数据，根据CPU的控制指令完成所述运算加速和/或所述智能识别，将运算加速结果和/或智能识别结果通过以太网接口返回给CPU。