基于智能计算编程语言的智能计算加速卡技术要求

1基于智能计算编程语言的通用智能计算加速卡技术要求本文件规定了基于智能计算编程语言的通用智能计算加速卡的相关技术要求和测试方法。本文件适用于基于智能计算编程语言的通用智能计算加速卡设计、测试等过程。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GBT2421.1电工电子产品环境试验概述和指南标准GB/T2422环境试验试验方法编写导则术语和定义GB/T2423.1电子电工产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2电子电工产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T2423.3电子电工产品环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验GB/T2423.4电子电工产品环境试验第2部分：试验方法试验Db：交变湿热（12h+12h循环）GB/T2423.5电子电工产品环境试验第2部分：试验方法试验Ea和导则：冲击GB/T2423.6电子电工产品环境试验第2部分：试验方法试验Eb和导则：碰撞GB/T2423.8电子电工产品环境试验第2部分：试验方法试验Ed和导则：自由跌落GB/T2423.10电子电工产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc：振动（正弦）GB/T2423.11电子电工产品环境试验第2部分：试验方法试验Fd：宽频带随机振动--一般要求GB/T2423.21电子电工产品环境试验第2部分：试验方法试验M：低气压GB/T2423.22环境试验第2部分：试验方法试验N：温度变化GB/T2423.26电子电工产品环境试验第2部分：试验方法试验Z/BM：高温/低气压综合试验GB/T4857.2包装运输包装件基本试验第2部分:温湿度调节处理GB/T4857.5包装运输包装件跌落试验方法GB/T17249.1声学低噪声工作场所设计指南噪声控制规划PCIExpressCardElectromechanicalSpecificationPCIExpressM.2SpecificationGB/T9254信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法GB17625.1电磁兼容限制电磁兼容限值谐波电流发射限值（设备每相输入电流≤16A）GB/T17618信息技术设备抗扰度限值和测量方法GB4943.1信息技术设备安全第1部分：通用要求GB/T26572电子电气产品中限用物质的限量要求GB/T26125电子电气产品六种限用物质（铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚）的测定GB5080.7设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案GB∕T9813.3计算机通用规范第3部分：服务器23术语和定义3.1BANGC针对智能处理器硬件提出的人工智能编程语言，兼顾云端、边缘端目标平台和终端设备，具有通用计算和机器学习的特性。该编程语言是一种基于过程式的编程语言。3.2深度学习deeplearning机器学习中一种基于对数据进行表征学习的方法，通过组合低层特征形成更加抽象的高层表示属性类别或特征，以发现数据的分布式特征表示。4缩略语下列缩略语适用于本文件。ECC：错误检查和纠正（ErrorCorrectingCode）NRAM：神经元存储（Neural-RAM）WRAM：权重存储（Weight-RAM）SRAM：共享存储（Shared-RAM）GDRAM：全局动态存储（Global-DRAM）LDRAM：本地动态存储（Local-DRAMs）DRAM：动态随机存储器（DynamicRandomAccessMemory）SDRAM：同步动态随机存储器（SynchronousDynamicRandom-AccessMemory）DDR：双倍速率同步动态随机存取存储器（DoubleDataRateSDRAM）LPDDR：低功耗双倍速率同步动态随机存储器（LowPowerDoubleDataRateSDRAM）HBM：高带宽存储器（HighBandwidthMemory）MTBF：平均故障间隔时间（MeanTimeBetweenFailure）PCIE：高速串行计算机扩展总线标准（PeripheralComponentInterconnectExpress）5BANGC5.1编程模型提供以智能芯片作为协处理器的多核并行异构编程模型。5.2语法特性3BANGC支持C++语言的部分常用语法特性，同时又对该部分语法特性进行扩展，增加了数据类型、关键字、地址修饰符等。5.3内置函数可提供标量运算函数、标量数据类型转换函数、标量原子操作函数、向量运算函数、向量比较函数、向量逻辑运算函数、向量数据类型转换函数、向量原子操作函数、访存操作函数、同步与调试函数、通信库函数。5.4工具链可提供配套的工具链，可以将BANGC源码编译成可执行文件。5.5BANGC对硬件的要求5.5.1存储层次应支持NRAM、WRAM、SRAM、GDRAM、LDRAM存储层次。5.5.2体系结构应支持多核结构。5.5.3数据类型应支持单精度或混合精度数据类型。6技术要求6.1软件6.1.1编程语言支持的编程语言类型应符合《基于智能计算编程语言的通用智能芯片技术要求》的相关规定。6.1.2编程模式智能计算加速卡支持的编程模式应符合《基于智能计算编程语言的通用智能芯片技术要求》的相关规定。6.1.3深度学习框架智能计算加速卡支持的深度学习框架应符合《基于智能计算编程语言的通用智能芯片技术要求》的4相关规定。6.1.4深度学习文件格式标准智能计算加速卡支持的深度学习文件格式标准应符合《基于智能计算编程语言的通用智能芯片技术要求》的相关规定。6.1.5模型精度6.1.5.1计算精度智能计算加速卡支持的计算精度应符合《基于智能计算编程语言的通用智能芯片技术要求》的相关规定。6.1.5.2表示精度智能计算加速卡支持的表示精度应符合《基于智能计算编程语言的通用智能芯片技术要求》的相关规定。6.1.6模型稀疏度（可选）智能计算加速卡的模型稀疏度应符合《基于智能计算编程语言的通用智能芯片技术要求》的相关规6.2硬件6.2.1PCIE接口智能计算加速卡的PCIE接口应符合《基于智能计算编程语言的通用智能芯片技术要求》中6.2.2的相关规定。6.2.2智能计算加速卡存储DRAM访存速率应满足下表中任意一种规格要求。表1DRAM速率要求56.2.3ECC（可选）具有数据纠检错（ECC）功能。6.2.4散热在恶劣温度条件下，智能计算加速卡应可通过主动散热或被动散热或自然散热，使其各器件均可在规定温度下正常工作（规定温度即产品手册上规定的芯片工作温度）。6.2.5噪声智能计算加速卡应满足GB/T17249.1的要求。6.2.6尺寸规格云端PCIE智能计算加速卡应满足《PCIExpressCardElectromechanicalSpecification》中第9章Add-inCardFormFactorsandImplementation的要求。边缘端M.2智能计算加速卡应满足《PCIExpressM.2Specification》中第2章MechanicalSpecification的要求。6.3峰值性能峰值性能应符合《基于智能计算编程语言的通用智能芯片技术要求》的相关规定。6.4环境条件6.4.1气候环境适应性气候环境适应性应符合表2的规定。表2气候类环境适应性6.4.2机械类环境适应性6机械类环境适应性应符合表3~表6的规定。表3振动适应性2表4冲击适应性表5碰撞适应性表6运输包装件跌落适应性m≤10m＞506.4.3如有特殊环境条件应在产品手册中标明。6.5电磁兼容6.5.1骚扰智能计算加速卡的电磁骚扰应符合GB/T9254的规定。6.5.2谐波电流智能计算加速卡谐波电流应符合GB17625.1中对D类的限值要求。6.5.3抗扰度智能计算加速卡的抗扰度应符合GB/T17618的规定。6.6可靠性采用平均故障间隔时间（MTBF）衡量智能计算加速卡的可靠性水平。智能计算加速卡的MTBF时间不得低于50000h。6.7限用物质的限量要求智能计算加速卡限用物质的限量应符合GB/T26572的要求。智能计算加速卡的安全要求应符合GB4943.1的规定。7测试方法7.1软件7.1.1编程语言按《基于智能计算编程语言的通用智能芯片技术要求》的规定进行。7.1.2编程模式按《基于智能计算编程语言的通用智能芯片技术要求》的规定进行。87.1.3深度学习框架按《基于智能计算编程语言的通用智能芯片技术要求》的规定进行。7.1.4深度学习文件格式标准按《基于智能计算编程语言的通用智能芯片技术要求》的规定进行。7.1.5模型精度7.1.5.1计算精度按《基于智能计算编程语言的通用智能芯片技术要求》的规定进行。7.1.5.2表示精度按《基于智能计算编程语言的通用智能芯片技术要求》的规定进行。7.1.6模型稀疏度（可选）按《基于智能计算编程语言的通用智能芯片技术要求》的规定进行。7.2硬件7.2.1PCIE接口按《基于智能计算编程语言的通用智能芯片技术要求》的规定进行。7.2.2智能计算加速卡存储按《基于智能计算编程语言的通用智能芯片技术要求》7.2.3的规定进行。7.2.3ECC（可选）在常温环境下，运行内存压力测试。通过读写寄存器，观察是不是有ECC情况发生。7.2.4散热测试智能计算加速卡在最恶劣温度条件下的散热表现。b)测试顺序9通用智能计算加速卡在45℃环境下、需求的最小风量下（最小风量可参考产品规格书运行最大功耗测试脚本约2-3小时；待各器件温度数值稳定后10min，读取相应温度数值。该温度数值应满足芯片工作温度（芯片工作温度可参考产品规格书）。7.2.5噪声测试智能计算加速卡噪声。b)测试顺序按GB/T17248.3的规定进行。7.2.6尺寸规格测量云端智能计算加速卡、边缘端智能计算加速卡的尺寸规格。b)测试顺序用千分尺或高度规等测量云端智能计算加速卡、边缘端智能计算加速卡的尺寸规格，查看是否满足要求。7.3峰值性能按《基于智能计算编程语言的通用智能芯片技术要求》的规定进行。7.4环境试验7.4.1一般要求环境试验方法的总则、术语和定义应符合GB/T2421.1，GB/T2422的有关规定。以下各项试验中，规定的初始检测和最后检测需要进行外观和结构检査，并运行一遍功能测试程序，工作应正常。7.4.2温度下限试验7.4.2.1工作温度下限试验按GB/T2423.1试验Ad进行。受试样品必须进行初始检测。严酷程度取表2中规定的工作温度下限值，上电运行测试程序不小于2h，受试样品应正常工作。恢复时间为2h。7.4.2.2存储运输温度下限试验按GB/T2423.1试验Ab进行。严酷程度取表2中规定的存储温度下限值，受试样品在不上电的情况下存放16h。恢复时间为2h，并进行最后检测。7.4.3温度上限试验7.4.3.1工作温度上限试验按GB/T2423.1试验Bd进行。受试样品必须进行初始检测。严酷程度取表2中规定的工作温度上限值，上电运行测试程序不小于2h，受试样品应正常工作。恢复时间为2h。7.4.3.2存储运输温度上限试验按GB/T2423.1试验Bb进行。严酷程度取表2中规定的存储温度上限值，受试样品在不上电的情况下存放16h。恢复时间为2h，并进行最后检测。7.4.4交变湿热试验按GB/T2423.4进行，严酷程度取决于表2中的工作温度，湿度上限值，受试样品必须进行初始检测。试验时间为12h+12h。7.4.5恒定湿热试验按GB/T2423.3中试验Cab进行，受试样品进行初始检测。严酷程度取决于表2中规定的存储温度，湿度上限值，受试样品在不工作条件下存放24h。恢复时间2h，并进行最后检测。7.4.6振动试验7.4.6.1试验说明按GB/T2423.10中“试验Fc”进行。受试样品按工作位置固定在振动台上，进行初始检测。受试样品在不工作状态下，按表3规定值.分别对三个互相垂直的轴线方向进行振动。7.4.6.2初始振动响应检查试验在给定频率范围内，在一个扫频循环上完成。试验过程中记录危险频率，一个试验方向上最多不超过4个危险频率。7.4.6.3定频耐久试验用初始振动响应检査中记录的共振危险频率进行定频试验。如果两种危险频率同时存在，不能只选其中一种。在试验规定频率范围内如无明显共振频率，或危险频率超过4个则不做定频的耐久试验，仅做扫频耐久试验。7.4.6.4扫频耐久试验按表4给定的频率范围由低到高，再由高到低，作为一次循环。已做过定频耐久试验的样品不再做扫频耐久试验。7.4.6.5最后振动响应检查对于已做过定频耐久试验