【專利解密】壁仞科技最新圖形處理器推動數字經濟社會發展

【嘉勤點評】壁仞科技的圖形處理器訪問方法專利，通過解析基址寄存器的擴展位來確定待訪問GPU的格式，然後計算目標地址偏移量尋址至目標圖形處理器的內存，能夠針對多種不同格式的GPU內存進行訪問。

集微網消息，壁仞科技正式發佈首款通用GPU芯片BR100，創出全球算力紀錄，峰值算力達到國際廠商在售旗艦產品3倍以上，創下國內互連帶寬紀錄，同時是國內率先採用Chiplet技術、率先採用新一代主機接口PCIe 5.0、率先支持CXL互連協議的通用GPU芯片。

圖形處理器（GPU）通常配置有大量本地內存。中央處理器（CPU）和其他設備都有需要訪問圖形處理器本地內存來完成在GPU上的計算任務。傳統的訪問圖形處理器的內存的方案適用於GPU內存的地址是線性連續的情形，然而GPU內存的本身格式不一定是線性的，可以使用非統一內存訪問格式和一致性內存訪問格式，因此，傳統的訪問圖形處理器的方法不支持其他格式GPU的非線性尋址，只能選擇其中一種格式線性連續的GPU內存來尋址。

爲此，壁仞科技於2021年12月13日申請了一項名爲“訪問圖形處理器的內存的方法、設備、系統和存儲介質”的發明專利（申請號: 202111465067.9），申請人爲北京壁仞科技開發有限公司。

圖1 訪問圖形處理器內存方法的計算系統示意圖

圖1爲訪問圖形處理器內存方法的計算系統示意圖，其中包括：主機310和一個或者多個總線設備330。主機包括至少一箇中央處理器312、總線314、系統內存316等。中央處理器發送關於總線設備中的圖形處理器的訪問命令，訪問命令至少指示所訪問目標圖形處理器的內存地址偏移數據和與目標圖形處理器相關聯的基址寄存器的基地址。總線作用於中央處理器與總線設備之間的數據交互。總線設備包括圖形處理器（GPU）332、圖形處理器的一個或多個內存334、地址解析模塊336和基址寄存器338等。每個總線設備通過總線接入到主機上。地址解析模塊與基址寄存器和圖形處理器的內存電連接。圖形處理器與圖形處理器的內存電連接。

每個總線設備330置有大量圖形處理器的內存，可以被圖形處理器或主機的中央處理器訪問。但是中央處理器和圖形處理器之間的內存並不互相可見，中央處理器可以通過總線、基址寄存器來訪問總線設備中的圖形處理器及圖形處理器的內存。

基址寄存器配置有擴展位和對應於圖形處理器的內存的地址位，擴展位存儲有標識圖形處理器的內存的格式的標識數據。地址解析模塊解析與圖形處理器相關聯的基址寄存器的擴展位所存儲的標識數據，以便基於標識數據確定圖形處理器的內存的格式。

圖2 訪問圖形處理器內存方法流程圖

圖2爲訪問圖形處理器內存方法流程圖，首先總線設備獲取關於圖形處理器的訪問命令，訪問命令指示所訪問目標圖形處理器的內存地址偏移數據（402）。然後總線設備解析基址寄存器的擴展位所存儲的標識數據，以便基於標識數據確定目標圖形處理器的內存的格式（404）。之後總線設備基於所確定內存的格式和內存地址偏移數據，計算目標地址偏移量（406）。最後總線設備基於目標圖形處理器的內存的基地址和所計算的目標地址偏移量，尋址至目標圖形處理器的內存（408）。

簡而言之，壁仞科技的圖形處理器訪問方法專利，通過解析基址寄存器的擴展位來確定待訪問GPU的格式，然後計算目標地址偏移量尋址至目標圖形處理器的內存，能夠針對多種不同格式的GPU內存進行訪問。

壁仞科技致力於開發原創性的通用計算體系，建立高效的軟硬件平臺，同時在智能計算領域提供一體化的解決方案。壁仞科技旨在成爲一傢俱有國際視野，擁有領先技術的高科技公司，未來將實現國產高端通用智能計算芯片的突破。

（校對/趙月）