1、【专利解密】微软发明的GPU与FPGA之间的数据传输方案
2、滑盖屏与折叠屏二合一,小米智能手机专利再曝光
3、京东布局自动驾驶领域 相关专利曝光
1、【专利解密】微软发明的GPU与FPGA之间的数据传输方案
【嘉德点评】微软发明的GPU与FPGA进行数据传输的方法,不仅可以带动基于FPGA进行人工智能芯片设计的发展,同时也可以加快深度学习技术发展的步伐。
2018年5月,在Bulid大会上,微软宣布 Project Brainwave 开放预览,这是一种用于深度神经网络处理的架构,可以用于Azure与边缘环境,并且可以让Azure成为实时运行人工智能最快的云平台。
为什么微软要基于FPGA来进行人工智能芯片设计呢?这是因为当时微软的搜索引擎都是依靠CPU驱动,尽管英特尔等公司不断改进CPU,但是这些芯片还是不能满足微软的需求。而此时恰好FPGA能弥补这个不足。
图形处理单元(GPU)已经被用于图形应用许多年,近年来也被应用于其他例如图形处理、搜索以及其他一般的应用。虽然FPGA和GPU均可以被视为专用处理器,但是在某些场合,如果FPGA与GPU之间可以进行通信以及任务的共享、转交,会更加高效的完成任务,这也是基于FPGA设计人工智能芯片的重要设计方案之一。
为了实现FPGA与GPU之间的通信,微软在2013年8月16日申请了一项名为“GPU和FPGA组件之间的直接通信的方法和系统”的发明专利(申请号:201380044351.6),申请人为微软技术许可有限责任公司。
根据该专利目前公开的资料,让我们一起来看看这项FPGA与GPU之间的通信技术吧。
如上图,为用于GPU和FPGA组件之间直接通信的系统框图,系统100包括存储计算机指令的存储器、中央处理单元(CPU)102、图形处理单元(GPU)104和现场可编程门阵列(FPGA)106,这些部件通过总线进行连接,传输数据包括经由PCIe交换机在GPU和FPGA之间直接传输数据。
而要达到数据传输的目的,必然不可避免要对于数据在硬件中进行编址,也就是例如基于虚拟存储器存储的数据,被存储在不连续的块中的数据的物理地址中时,需要进行地址编码。当数据在GPU与FPGA之间传输时,数据可以从FPGA的存储器传输到GPU中,由于采用了编址,因此也就不会发生数据错位、丢失等问题。
在GPU和FPGA通信中,也分为直接通信和间接通信两种方式,首先我们来看看间接通信方式。
如上图,为GPU和FPGA组件之间间接通信的系统示意图,如图所示,数据202经由GPU、快速PCI交换机、CPU和CPU存储器,在GPU存储器和FPGA存储器之间交换。这是一个间接的路径,由于在GPU和FPGA之间经过了CPU,因此也被称为GPU-CPU-FPGA传输。
这种间接传输的方式,虽然可以保证数据在GPU和FPGA之间共享,但是由于数据经过了两次PCIe交换机并由于操作系统和CPU存储器硬件两者的等待时间加时,因此增加了通信等待时间和操作系统的开销。
接着,我们来看看GPU和FPGA组件之间直接通信的流程图,如上图所示,首先要获取标识用于直接访问FPGA的存储器的地址的虚拟指针,例如FPGA驱动程序可以生成标识用于直接访问FPGA中的存储器的地址的虚拟指针。
之后就可以启动虚拟指针到与FPGA外部的GPU相关联的图形处理单元(GPU)驱动程序的传输,经过外部的总线接口,可以直接启动GPU与FPGA之间的数据传输,而无需作为中间操作来将数据存储在中央处理单元的存储器中。
以上就是微软发明的GPU与FPGA之间的数据传输方案,在微软进行基于FPGA的人工智能芯片设计的过程中,FPGA担任着机器学习算法的主要硬件基础。这种在GPU与FPGA之间传输数据的技术,势必会加速人工智能芯片的发展以及加快深度学习技术的发展。
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2、滑盖屏与折叠屏二合一,小米智能手机专利再曝光
尽管小米还未正式发布折叠屏手机,但该公司已经申请了大量可用于未来设计的外观专利,例如昨天曝光的采用内折设计的专利。
图源:LetsGoDigital
据LetsGoDigital最新爆料,小米于今年4月向国家知识产权局(CNIPA)申请了一项折叠屏智能手机的新型外观专利,并于今日获批。
专利图片显示,该设备采用内折叠的设计,小米将滑盖显示屏与柔性显示屏结合在了一起。该机的外部屏幕可以滑动,向下滑动后,隐藏在手机顶部的扬声器和前置摄像头等组件就会显示出来。
在机身的右侧可以看到音量键和电源按钮,机身底部仍是常规的SIM 卡槽、USB-C 充电/数据端口、以及扬声器格栅。另外,该机背部采用后置四摄模组,并配备了LED闪光灯。
3、京东布局自动驾驶领域 相关专利曝光
天眼查显示,京东的运营主体北京京东世纪贸易有限公司日前新增多条专利信息,其中1条与自动驾驶相关。
图源:天眼查
该专利名为“自动驾驶方法及存储介质、电子设备”,于2019年3月21日申请并于2020年10月20日公开。
专利摘要显示,采用这种自动驾驶方法能保证其他交通参与者的路权并使交通顺畅,也便于交通参与者对车辆的进行方向作出预判,提升行驶安全程度。同时,车辆能通过变更子车道来避让前方的障碍物,这样就避免障碍物阻碍车辆行进,车辆能快速地到达目的地。
自动驾驶近年来处于高速发展阶段,科尔尼数据今年发布的预测成,至2025年全球自动驾驶(包含车端、道路、云等)市场规模达800亿美元,至2030年市场规模达2800亿美元。