一种智能计算平台硬件系统的制作方法

本发明涉及计算机，具体而言，涉及一种智能计算平台硬件系统。

背景技术：

1、近年来，随着模式识别技术和人工智能技术的发展，遥操作及自主决策机器人的智能程度有了较大的提升。智能武器系统由于具有较强的风险承受能力和极高的打击效率，在军事领域逐步得到了广泛的关注和应用。在相关挑战中，智能武器系统的避碰、任务分配、路径规划和目标识别是不同智能武器系统自主控制的核心科学问题。智能计算已经广泛应用于边缘计算、自主决策等领域。

2、现有一种基于fpga的人工智能边缘计算设备，卷积神经网络与fpga计算单元硬件自动连接，实现灵活调整算法部署的硬件设计。fpga的可配置io和配备的内核能方便完成数据传输，但逻辑资源和存储资源较为有限，难以完成复杂算法的实现。

3、现有一种基于边缘计算的实时人工智能视频系统的硬件架构，通过树莓派作为中继设备连接前端摄像头和后端计算中心。其后端采用高性能显卡组作为计算单元，功耗高、体积大，不适用于环境复杂、便携性高的应用场景。

4、现有一种基于双dsp双fpga的vpx多核智能计算硬件平台，通过可配置的fmc接口，双备份的fpga逻辑预处理、双多核dsp为核心、srioswitch构成可实现硬件模式的智能运算平台。该方法为一个板级异构计算单元，涉及到系统时序、资源调度等问题，对不同类型的算法适配过程复杂。

技术实现思路

1、为解决现阶段相关硬件平台存在体积大，能耗高，算法适配过程复杂的问题，本发明提供了一种智能计算平台硬件系统。

2、第一方面，本发明提供了一种智能计算平台硬件系统，包括：

3、智能计算单元；

4、emmc存储模块，所述emmc存储模块与所述智能计算单元之间具有第一通信连接；

5、usb otg连接器，所述usb otg连接器与所述智能计算单元之间具有第二通信连接，所述第二通信连接支持usb3.0协议；

6、can芯片，所述can芯片与所述智能计算单元之间具有第三通信连接，所述第三通信连接支持spi协议；

7、第一以太网连接模块，所述第一以太网连接模块与所述智能计算单元之间具有第四通信连接；

8、pcie扩展模块，所述pcie扩展模块与所述智能计算单元之间具有第五通信连接，所述第五通信连接支持i2c协议，所述pcie扩展模块与所述智能计算单元之间还具有第六通信连接，所述第六通信连接支持pcie gen2.0协议和pcie gen2.1协议。

9、在一些实施例中，所述第一以太网连接模块包括以太网phy芯片、第一变压器及第一rj45网口，所述第一rj45网口通过所述第一变压器与所述以太网phy芯片电连接；

10、所述智能计算单元上电连接有rgmii接口，所述以太网phy芯片通过所述rgmii接口与所述智能计算单元通信连接。

11、在一些实施例中，所述pcie扩展模块包括第一芯片、pcie总线、第一以太网连接端、第二以太网连接端、外扩存储模块、usb host接口，所述第一以太网连接端、第二以太网连接端、外扩存储模块、usb host接口均通过所述pcie总线与所述第一芯片通信连接；

12、所述智能计算单元上电连接有i2c接口，所述第一芯片通过所述i2c接口与所述智能计算单元通信连接；

13、所述智能计算单元上电连接有pcie端口，所述第一芯片通过所述pcie端口与所述智能计算单元通信连接。

14、在一些实施例中，所述第一以太网连接端包括以太网控制器、第二变压器及第二rj45网口，所述以太网控制器通过所述pcie总线与所述第一芯片通信连接，所述第二rj45网口通过所述第二变压器与所述以太网控制器电连接。

15、在一些实施例中，所述第二以太网连接端包括以太网控制器、第三变压器及航插接口，所述以太网控制器通过所述pcie总线与所述第一芯片通信连接，所述航插接口通过所述第三变压器与所述以太网控制器电连接。

16、在一些实施例中，所述外扩存储模块包括第一控制器，所述第一控制器通过所述pcie总线与所述第一芯片通信连接。

17、在一些实施例中，所述智能计算单元上电连接有usb接口，所述usb otg连接器通过所述pcie端口与所述智能计算单元通信连接。

18、在一些实施例中，所述emmc存储模块包括第二芯片，所述第二芯片具有存储功能；

19、所述智能计算单元上电连接有emmc/sd接口，所述第二芯片通过所述emmc/sd接口与所述智能计算单元通信连接。

20、在一些实施例中，所述智能计算单元上电连接有spi接口，所述can芯片通过所述spi接口与所述智能计算单元通信连接。

21、在一些实施例中，所述智能计算单元上还电连接有uart接口、智能风扇接口、电平转换接口中的至少一者。

22、为解决现阶段相关硬件平台存在体积较大，算力较低，算法适配过程复杂的问题，本发明有以下优点：

23、1、通过第一以太网连接模块与智能计算单元之间搭建第四通信连接，和usb otg连接器与智能计算单元之间搭建第二通信连接，及emmc存储模块与智能计算单元之间搭建第一通信连接，实现以网络通信和数据传输方式依据不同智能算法特点进行灵活调整，使得该智能计算平台硬件系统具备体积小、算力高、算法适配过程简单等特点。

24、2、通过在智能计算单元上扩展出多种通信接口，并且通过第五通信连接转换配置出pcie扩展模块，该pcie扩展模块配置有额外的第一以太网连接端、第二以太网连接端、外扩存储模块、usb host接口等数据交换接口，使得该智能计算平台硬件系统具备通用性强的特点。

技术特征：

1.一种智能计算平台硬件系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种智能计算平台硬件系统，其特征在于，所述第一以太网连接模块包括以太网phy芯片、第一变压器及第一rj45网口，所述第一rj45网口通过所述第一变压器与所述以太网phy芯片电连接；

3.根据权利要求1所述的一种智能计算平台硬件系统，其特征在于，所述pcie扩展模块包括第一芯片、pcie总线、第一以太网连接端、第二以太网连接端、外扩存储模块、usb host接口，所述第一以太网连接端、第二以太网连接端、外扩存储模块、usb host接口均通过所述pcie总线与所述第一芯片通信连接；

4.根据权利要求3所述的一种智能计算平台硬件系统，其特征在于，所述第一以太网连接端包括以太网控制器、第二变压器及第二rj45网口，所述以太网控制器通过所述pcie总线与所述第一芯片通信连接，所述第二rj45网口通过所述第二变压器与所述以太网控制器电连接。

5.根据权利要求3所述的一种智能计算平台硬件系统，其特征在于，所述第二以太网连接端包括以太网控制器、第三变压器及航插接口，所述以太网控制器通过所述pcie总线与所述第一芯片通信连接，所述航插接口通过所述第三变压器与所述以太网控制器电连接。

6.根据权利要求3所述的一种智能计算平台硬件系统，其特征在于，所述外扩存储模块包括第一控制器，所述第一控制器通过所述pcie总线与所述第一芯片通信连接。

7.根据权利要求1所述的一种智能计算平台硬件系统，其特征在于，所述智能计算单元上电连接有usb接口，所述usb otg连接器通过所述pcie端口与所述智能计算单元通信连接。

8.根据权利要求1所述的一种智能计算平台硬件系统，其特征在于，所述emmc存储模块包括第二芯片，所述第二芯片具有存储功能；

9.根据权利要求1所述的一种智能计算平台硬件系统，其特征在于，所述智能计算单元上电连接有spi接口，所述can芯片通过所述spi接口与所述智能计算单元通信连接。

10.根据权利要求1所述的一种智能计算平台硬件系统，其特征在于，所述智能计算单元上还电连接有uart接口、智能风扇接口、电平转换接口中的至少一者。

技术总结
本发明涉及一种智能计算平台硬件系统，包括：智能计算单元；EMMC存储模块，与智能计算单元之间具有第一通信连接；USB OTG连接器，与智能计算单元之间具有第二通信连接，第二通信连接支持USB3.0协议；CAN芯片，与智能计算单元之间具有第三通信连接，第三通信连接支持SPI协议；第一以太网连接模块，与智能计算单元之间具有第四通信连接；PCIE扩展模块，与智能计算单元之间具有第五通信连接与第六通信连接，第五通信连接支持I2C协议，第六通信连接支持PCIE Gen2.0协议和PCIE Gen2.1协议。这样就解决了现阶段相关硬件平台存在体积大，能耗高，算法适配过程复杂的问题。

技术研发人员：姜通维,张勇,杨义光,王帮猛,冉浩,宋定安,强利刚
受保护的技术使用者：贵州航天控制技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17