TPU架构图

下面是BM1684x芯片的TPU架构图.

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如上图所示，TPU是一种多个计算核的架构设计，每一个核被称之为 NPU（Neural network Processing Unit）。

TPU按照单指令多数据（Single Instruction Multiple Data，SIMD）的模式进行计算， 即在某一时刻所有的NPU都会执行同样的计算指令，但是每一个NPU操作的数据不一样。

在每一个NPU内部存储数据的内存被称之为Local Memory， 每个NPU的计算单元只能访问Local Memory。

TPU进行计算加速通常分为以下几步：

  1. 将数据从主机端内存搬运到TPU的系统内存（Global Memory）当中，

  2. 再将数据从系统内存（Global memory）再搬运到Local Memory当中，

  3. 驱动计算单元对Local Memory当中的数据进行计算，并将计算结果返回Local Memory，

  4. 将计算结果从Local Memory搬运回Global Memory，

  5. 将Global Memory中的计算结果搬运回主机端内存。

TPU的内存类型

在上面的介绍中，该TPU架构下，数据主要存在于以下的内存中：

  • 系统内存（System Memory）

    • Global Memory： TPU芯片外的内存，DDR。

    • L2-SRAM： 片上内存，作为缓存。

  • Local Memory ： 片上内存，BDC计算单元直接访问的内存类型。