【专利解密】壁仞科技最新图形处理器推动数字经济社会发展

【嘉勤点评】壁仞科技的图形处理器访问方法专利，通过解析基址寄存器的扩展位来确定待访问GPU的格式，然后计算目标地址偏移量寻址至目标图形处理器的内存，能够针对多种不同格式的GPU内存进行访问。

集微网消息，壁仞科技正式发布首款通用GPU芯片BR100，创出全球算力纪录，峰值算力达到国际厂商在售旗舰产品3倍以上，创下国内互连带宽纪录，同时是国内率先采用Chiplet技术、率先采用新一代主机接口PCIe 5.0、率先支持CXL互连协议的通用GPU芯片。

图形处理器（GPU）通常配置有大量本地内存。中央处理器（CPU）和其他设备都有需要访问图形处理器本地内存来完成在GPU上的计算任务。传统的访问图形处理器的内存的方案适用于GPU内存的地址是线性连续的情形，然而GPU内存的本身格式不一定是线性的，可以使用非统一内存访问格式和一致性内存访问格式，因此，传统的访问图形处理器的方法不支持其他格式GPU的非线性寻址，只能选择其中一种格式线性连续的GPU内存来寻址。

为此，壁仞科技于2021年12月13日申请了一项名为“访问图形处理器的内存的方法、设备、系统和存储介质”的发明专利（申请号: 202111465067.9），申请人为北京壁仞科技开发有限公司。

图1 访问图形处理器内存方法的计算系统示意图

图1为访问图形处理器内存方法的计算系统示意图，其中包括：主机310和一个或者多个总线设备330。主机包括至少一个中央处理器312、总线314、系统内存316等。中央处理器发送关于总线设备中的图形处理器的访问命令，访问命令至少指示所访问目标图形处理器的内存地址偏移数据和与目标图形处理器相关联的基址寄存器的基地址。总线作用于中央处理器与总线设备之间的数据交互。总线设备包括图形处理器（GPU）332、图形处理器的一个或多个内存334、地址解析模块336和基址寄存器338等。每个总线设备通过总线接入到主机上。地址解析模块与基址寄存器和图形处理器的内存电连接。图形处理器与图形处理器的内存电连接。

每个总线设备330置有大量图形处理器的内存，可以被图形处理器或主机的中央处理器访问。但是中央处理器和图形处理器之间的内存并不互相可见，中央处理器可以通过总线、基址寄存器来访问总线设备中的图形处理器及图形处理器的内存。

基址寄存器配置有扩展位和对应于图形处理器的内存的地址位，扩展位存储有标识图形处理器的内存的格式的标识数据。地址解析模块解析与图形处理器相关联的基址寄存器的扩展位所存储的标识数据，以便基于标识数据确定图形处理器的内存的格式。

图2 访问图形处理器内存方法流程图

图2为访问图形处理器内存方法流程图，首先总线设备获取关于图形处理器的访问命令，访问命令指示所访问目标图形处理器的内存地址偏移数据（402）。然后总线设备解析基址寄存器的扩展位所存储的标识数据，以便基于标识数据确定目标图形处理器的内存的格式（404）。之后总线设备基于所确定内存的格式和内存地址偏移数据，计算目标地址偏移量（406）。最后总线设备基于目标图形处理器的内存的基地址和所计算的目标地址偏移量，寻址至目标图形处理器的内存（408）。

简而言之，壁仞科技的图形处理器访问方法专利，通过解析基址寄存器的扩展位来确定待访问GPU的格式，然后计算目标地址偏移量寻址至目标图形处理器的内存，能够针对多种不同格式的GPU内存进行访问。

壁仞科技致力于开发原创性的通用计算体系，建立高效的软硬件平台，同时在智能计算领域提供一体化的解决方案。壁仞科技旨在成为一家具有国际视野，拥有领先技术的高科技公司，未来将实现国产高端通用智能计算芯片的突破。

（校对/赵月）