DianNao系列加速器总结（2）——存储与映射

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存储

DianNao系列的存储的设计理念是分裂存储，这样有几个好处：

• 增大带宽：相同大小的单个存储器和多个存储器相比，多个存储器能提供更大的带宽
• 匹配位宽：有些数据对位宽的需求不同，将位宽需求不同的数据放在不同位宽的存储器中可以避免位宽浪费

DianNao与DaDianNao

DianNao和DaDianNao的存储设计基本相同，区别在于DaDianNao使用了片上eDRAM增大了片上存储的面积，下图为DaDianNao的存储部分，DianNao的存储部分类似，可以参考整体架构中DianNao的架构图：

DaDianNao_store.JPG

存储被分裂为三个部分：

• NBin：用于存储输入数据，需要位宽$T_n$（一次处理所需的输入数量x每个输入位宽）
• NBout：用于存储部分和与最终运算结果，需要位宽$T_n$
• SB：用于存储权值，需要位宽$T_n \times T_n$

DianNao和DaDianNao的重用策略是重用输入数据即NBin中的数据。当需要NBin参与的运算全部完成后，NBin才会被覆盖。因此，在DaDianNao中，所有运算单元共享eDRAM实现的NBin和NBout（图中eDRAM router部分），但具有自己的SB缓存（每个节点有4个eDRAM）

ShiDianNao

ShiDianNao的存储比较有特色，由于其特殊性，并未采用DaDianNao的eDRAM组成超大片上存储。仅使用了288KB的SRAM，因此其存储组织更值得研究，下图为NBin缓存及其控制器的设计：

ShiDianNao_store.JPG

可以发现，每个存储器分裂为$2 \times P_y$个Bank，每个Bank的位宽是$P_x \times 16bit$。其中$P_y$为运算阵列的行数，$P_x$为计算阵列的