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[发明专利]一种基于数据流架构的多精度神经网络计算装置以及方法-CN202110631644.0有效
发明人：吴欣欣;范志华;欧焱;李文明;叶笑春;范东睿 -专利权人：中国科学院计算技术研究所
申请日： 2021-06-07 - 公布日： 2022-11-29 - 主分类号： G06N3/063 文献下载
摘要：本发明实施例提供了一种基于数据流架构的多精度神经网络计算装置，包括：微控制器以及与之连接的PE阵列，PE阵列的每个PE中配置有原始精度和精度低于原始精度的多种低精度的计算部件，精度越低的计算部件中配置越多并行的乘法累加器以充分利用片上网络带宽，为每个PE中每种低精度的计算部件配置充足的寄存器以避免数据溢出；所述微控制器被配置为：响应于对特定卷积神经网络的加速请求，控制PE阵列中与所述特定卷积神经网络精度匹配的原始精度或者低精度的计算部件执行相应的卷积操作中的运算并将中间计算结果存储至相应的寄存器。从而可以为不同精度的卷积神经网络进行加速，降低计算时延和能耗，提高用户体验。
一种基于数据流架构精度神经网络计算装置以及方法

[发明专利]一种片上带宽动态分配方法及系统-CN202011134155.6有效
发明人：范志华;欧焱;吴欣欣;李文明;安学军;叶笑春;范东睿 -专利权人：中国科学院计算技术研究所
申请日： 2020-10-21 - 公布日： 2022-09-30 - 主分类号： H04L47/52 文献下载
摘要：本发明提出一种片上带宽动态分配方法和系统，包括：发射模块接受存储系统的任务请求，将请求封装为发射块，将多个发射块组织为堆结构，动态维护堆结构，向分配模块传输发射块；分配模块由带窗口的队列组成，其功能为接受发射块，为发射块匹配等待队列，更新发射块内容并将其回传存储系统；每个宽度的带宽对应一个等待队列，等待队列中是需要传输的数据。本发明采用硬件与软件协同的方式带宽分配方法，可以提高带宽的利用率，增加芯片的吞吐率，实现高通量的计算需求；本发明控制逻辑、结构简单，不占用计算资源，实现简单，在多种芯片系统中具有普适性。
一种带宽动态分配方法系统

[发明专利]芯片互联多应用有效映射方法、系统及内容寻址存储器-CN201810353963.8有效
发明人：欧焱;严明玉;叶笑春;范东睿;张浩 -专利权人：北京中科睿芯科技集团有限公司
申请日： 2018-04-19 - 公布日： 2022-04-01 - 主分类号： G06F15/78 文献下载
摘要：本发明公开了一种芯片互联多应用有效映射的方法、系统及内容寻址存储器，其中所述的方法包括：在处理器单元中增加内容寻址存储器，并且在每一个数据分享指令中增加就绪标志位，只要就绪标志位被置位，该条数据的分享指令就可以被执行，当处理单元从内存或者其他的处理单元中获取数据之后，将存储该数据的存储器的索引作为输入传输到内容寻址存储器中，得到此数据分享指令的就绪标志位地址，将该数据分享指令的就绪位置位，该指令可发射执行，完成该数据的分享操作。该技术方案对芯片间数据分享的机制进行了优化，使芯片之间的数据可以灵活、高效的传输，传输效率和灵活性较传统的结构有明显优势。
芯片互联多应用有效映射方法系统内容寻址存储器

[发明专利]一种面向神经网络的数据重用指令映射方法、系统及装置-CN201810939096.6有效
发明人：欧焱;李易;范东睿;叶笑春;李文明 -专利权人：北京中科睿芯科技集团有限公司
申请日： 2018-08-17 - 公布日： 2021-08-27 - 主分类号： G06N3/063 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向神经网络的数据重用指令映射方法和系统，适用于芯片互联多应用有效映射，该方法包括：在处理器单元PE阵列中，每个PE计算每个神经层部分神经元节点的结果，在每一个时间拍，输入数据平均分布在阵列的每一个PE中，进行计算之后，当前PE中存储输入数据传递给下一个PE，PE之间在阵列中形成环形的结构，从而在N个PE上，执行N次数据流动即可完成输入数据的共享。一层神经层结果结算完毕之后，结果不写回内存中，直接映射新的神经层的计算指令。本发明对神经算法中层与层之间的数据共享机制进行了优化，使得神经层之间的数据能够更加灵活、高效的传输，同时均衡每个PE的计算的访存负载，提高数据复用率和灵活性。
一种面向神经网络数据重用指令映射方法系统装置

[发明专利]一种用于动态分配片上网络带宽的方法及装置-CN202110676326.6在审
发明人：欧焱;范志华;吴欣欣;李文明;叶笑春;范东睿 -专利权人：中国科学院计算技术研究所
申请日： 2021-06-18 - 公布日： 2021-08-24 - 主分类号： G06F9/50 文献下载
摘要：本发明实施例提供了一种用于动态分配片上网络带宽的方法及装置，该方法获取用户自定义配置的配置文件；根据配置文件将片上网络带宽划分为多个不同优先级的子带宽以及对片上网络上传输的任务进行优先级划分；为各优先级的子带宽分别维护与之对应的任务队列，将相应优先级的任务预分配到与之相同优先级的任务队列；基于轮询机制在每个时间片查询各个任务队列中的可用时间片以及判断相应任务的实时性需求能否满足，若不能满足，则根据所述可用时间片对任务队列中的任务进行重组以跨优先级利用子带宽，本发明可以在片上网络中充分利用带宽，更好地满足片上网络带宽中复杂的任务传输需求。
一种用于动态分配网络带宽方法装置

[发明专利]基于路由信息的数据流指令映射方法及系统-CN202110660411.3在审
发明人：欧焱;范志华;吴欣欣;范东睿;叶笑春;李文明 -专利权人：中国科学院计算技术研究所
申请日： 2021-06-15 - 公布日： 2021-08-24 - 主分类号： G06F15/82 文献下载
摘要：本发明提供一种基于路由信息的数据流指令映射方法，包括：步骤M1，遍历数据流图的节点，对节点进行标号；步骤M2，依节点标号顺序以及PE阵列的PE状态表，对所述数据流图进行n层节点搜索，选取路由代价最小的方式对节点指令进行映射。本发明还提供基于路由信息的数据流指令映射系统。
基于路由信息数据流指令映射方法系统

[发明专利]一种数据流指令映射方法-CN201711406694.9有效
发明人：李易;欧焱;张浩;范东睿;叶笑春 -专利权人：北京中科睿芯智能计算产业研究院有限公司
申请日： 2017-12-22 - 公布日： 2021-04-13 - 主分类号： G06F9/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种数据流指令映射方法，其包括数据流图遍历子步骤和指令映射子步骤，数据流图遍历子步骤用于对数据流图中的每一节点进行遍历，指令映射子步骤用于将多个数据流指令分别映射至位于一片上网络的计算单元阵列上。本发明提供的数据流指令映射方法优化了现有的数据流指令映射方法，能够根据片上网络的拓扑结构情况和路由算法的特点，尽量使运行时的多地址共享数据路由包里的多个地址对应的PE(处理单元)位置在一条直线上，以降低因路由包的拆分造成片上网络拥堵情况，提高了数据流程序执行效率。
一种数据流指令映射方法

[发明专利]一种数据流体系结构中动态节点分配方法和系统-CN201710681320.1有效
发明人：欧焱;张浩;李易;谭旭;叶笑春 -专利权人：北京中科睿芯科技集团有限公司
申请日： 2017-08-10 - 公布日： 2021-03-02 - 主分类号： G06F9/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种数据流体系结构中动态节点分配方法，该方法将数据流图中的节点一一映射到物理执行单元上，被映射的节点称为死节点，在数据流图中设置一管理节点，管理节点与每一节点之间均具有一数据传输通路；在管理节点设置信息表，将活节点统计在信息表中；为每一死节点分别设置一拥塞阈值；检测死节点是否拥塞，如果死节点检测上游节点已执行完毕但是其自身的指令仍正在执行，并且执行时间超过其对应的拥塞阈值，则判定死节点已发生拥塞；当一死节点A发生拥塞时，死节点A则向管理节点发送请求消息；管理节点收到请求消息后根据实际情况将请求消息映射至一活节点上；当该活节点B的租用时间达到租用期限时，管理节点向活节点发出回收请求。
一种数据流体系结构动态节点分配方法系统

[发明专利]基于数据流架构的稀疏卷积神经网络加速方法及装置-CN202010972552.4在审
发明人：吴欣欣;范志华;欧焱;李文明;叶笑春;范东睿 -专利权人：中国科学院计算技术研究所
申请日： 2020-09-16 - 公布日： 2021-01-12 - 主分类号： G06N3/08 文献下载
摘要：本发明提供一种基于数据流架构的稀疏卷积神经网络加速方法，其包括：通过计算输入激活和权值矩阵的运算，得到输出激活的正负值标记信息；根据所述输出激活的正负值标记信息，对与所述输出激活相关的指令的有效与无效进行标记，得到指令标记信息；根据所述指令标记信息，筛选出所述指令中被标记为有效的指令；跳过所述被标记为无效的指令，仅执行所述被标记为有效的指令。
基于数据流架构稀疏卷积神经网络加速方法装置

[发明专利]一种面向流式音视频数据的分布式处理方法及其装置-CN201710318113.X有效
发明人：张承龙;张浩;姜志颖;范东睿;叶笑春;欧焱 -专利权人：苏州中科集成电路设计中心有限公司;北京中科睿芯科技有限公司
申请日： 2017-05-08 - 公布日： 2020-12-22 - 主分类号： H04N21/845 文献下载
摘要：本发明公开一种面向流式音视频数据的分布式处理方法及其装置，所述方法包括以下步骤：S1：将多台物理机划分为具有特定功能的不同类别，包括分布式资源管理功能、分布式数据内存化功能、分布式封装切片功能、分布式解码功能和其它音视频分布式处理功能，建立不同类别的物理机之间的映射关系；S2：将来自所有传输通道的音视频码流提取出来存入内存；S3：将内存中存储的所述音视频码流的片段直接封装为能够独立编解码的音视频短片段；S4：在不需要维护每路编解码上下文的情况下，对所述音视频短片段进行编解码；S5：对解码后的YUV数据或者经过独立编解码的所述音视频短片段进行进一步的音视频处理。
一种面向流式音视频数据分布式处理方法及其装置

[发明专利]一种数据流结构循环依赖的加速系统、加速装置及其加速方法-CN201710439619.6有效
发明人：欧焱;张承龙;叶笑春;张浩;王达 -专利权人：北京中科睿芯科技有限公司
申请日： 2017-06-12 - 公布日： 2020-11-13 - 主分类号： G06F9/30 文献下载
摘要：本发明公开一种数据流结构循环依赖的加速系统、加速装置及其加速方法，其中所述加速系统包括：循环体节点域，为包含在循环体内部的所有节点；前驱节点，设置在循环体上游节点和所述循环体节点域之间，用于确定流入所述循环体节点域的数据中是否包含上次循环产生的数据，以及确定是否包含新的外部数据；后继节点，设置在所述循环体节点域和循环体下游节点之间，用于确定所述循环体节点域中的数据是否需要流出循环体，以及确定所述循环体节点域中的数据是否需要重新流入循环体。
一种数据流结构循环依赖加速系统装置及其方法

[发明专利]一种带时间印记的数据流图拥塞检测方法-CN201710591380.4有效
发明人：欧焱;李易;张浩;范东睿;叶笑春 -专利权人：北京中科睿芯智能计算产业研究院有限公司
申请日： 2017-07-19 - 公布日： 2020-09-01 - 主分类号： G06F9/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种带时间印记的数据流图拥塞检测方法，该方法的特点在于节点之间发送的消息包含了消息的发送时间、接收时间以及执行时间，节点通过这三个时间计算得到消息的传输时间以及等待时间，进而计算出节点间的拥塞系数。本发明提供的带时间印记的数据流图拥塞检测方法能够在没有缓冲队列的情况下检测数据流图是否拥塞，并且不需要额外增加管理节点对数据流图中的节点进行实时检测，上游节点能够将自身的拥塞信息传递给下游节点，下游节点可以获知所有前驱节点的拥塞情况，以便采取相应的应对措施。本发明能够大大降低片上存储资源的使用，减少拥塞以及增大处理器吞吐量。
一种时间印记数据流拥塞检测方法

[发明专利]一种基于执行效率梯度预测的数据流图拥塞检测方法-CN201710602370.6有效
发明人：欧焱;张浩;范东睿;谭旭;马丽娜 -专利权人：北京中科睿芯科技有限公司
申请日： 2017-07-21 - 公布日： 2020-07-28 - 主分类号： G06F7/78 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于执行效率梯度预测的数据流图拥塞检测方法，该方法在数据流图中的每一节点分别设置计时器和指令计数器，在数据流图中设置一管理节点，在管理节点处设置第一信息记录表，第一信息记录表中记录有每一节点的ID、每一节点的执行速率v、执行速率变化率s、预测执行速率vn以及队列标志k，每一节点处均设置有第二信息记录表，每一节点进行拥塞检测的同时计算自身的执行速率v、执行速率变化率s以及预测执行速率vn，并将检测到的执行速率v、执行速率变化率s以及预测执行速率vn连同节点的ID以及队列标志k发送至管理节点，管理节点更新第一信息记录表并向该节点发送其附近节点的拥塞信息，该节点据此更新其对应的第二信息记录表。
一种基于执行效率梯度预测数据流拥塞检测方法

[发明专利]一种流式数据流图关键路径的加速方法、加速系统、装置及芯片-CN201710028096.6有效
发明人：欧焱;谭旭;朱亚涛;叶笑春;王达;严龙;范东睿 -专利权人：北京中科睿芯科技有限公司
申请日： 2017-01-12 - 公布日： 2019-01-29 - 主分类号： G06F9/38 文献下载
摘要：本发明公开一种流式数据流图关键路径的加速方法、加速系统、装置及芯片，其中所述方法包括以下步骤：确定数据流中的关键节点；在所述关键节点之前增加前驱节点，在所述关键节点之后增加后继节点；复制关键节点形成多个关键子节点；待传输数据经过所述前驱节点后，选择其中一个可用的关键子节点，并经由选定的所述关键子节点从所述后继节点中输出所述待传输数据。本发明只对数据流图当中单个操作数存储空间进行优化，使得单个操作数存储空间当中的关键路径中的关键操作可以并行执行，从而缩短了数据流图中关键路径的执行时间，执行效率较传统结构有明显优势。
一种数据流关键路径加速方法系统装置芯片

[发明专利]面向多地址共享数据路由包的路由网络及路由方法-CN201710970258.8在审
发明人：李易;欧焱;吴冬冬;张浩;叶笑春 -专利权人：北京中科睿芯科技有限公司
申请日： 2017-10-16 - 公布日： 2018-01-26 - 主分类号： H04L12/741 文献下载
摘要：本发明提供一种面向多地址共享数据路由包的路由网络、路由方法及其路由芯片，其中所述路由网络包括外围环形连接结构，包括多个外围路由器，所述多个外围路由器构建成一环形通路；其中每个外围路由器均连接有一个用于通过其发送和接收路由包的处理单元；中心星形连接结构，包括一中心路由器，所述中心路由器分别与所述每个外围路由器相连接，形成一星形结构；当任一个所述外围路由器在传输路由包时，根据所述路由包的待传输地址与当前外围路由器的距离判断是否需要将该路由包转发至所述中心路由器；若是，进一步判断当前外围路由器至所述中心路由器的通道是否拥堵；若否，则选择不转发至所述中心路由器，而进一步传递给下一个外围路由器。
面向地址共享数据路由网络方法

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