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摘要：作为分布式计算的典型体现之一，端边云协同计算系统能够有效推动物联网、大模型、数字孪生等人工智能技术的垂直落地应用.类脑计算是一种受大脑工作方式启发而提出的智能计算技术，具有能效高、速度快、容错度高、可扩展性强等优点.通过利用脉冲神经网络的事件驱动机制和脉冲稀疏发放等特性，类脑计算能够极大地提升分布式端边云系统的实时处理能力和能量效率.针对分布式终端设备的高实时、低功耗、强异构等特点，聚焦于指令集架构这一软硬件的交互界面，给出了一种立足现有系统、易于部署升级、安全自主可控、异构融合兼容的硬件设计方案，一共提出了12条类脑计算指令，完成了基于某国产指令系统的类脑指令集和对应微结构的定制化设计，为类脑计算赋能分布式计算系统奠定了技术基础.
文章目录
1研究背景与设计意义
1.1端边云协同计算系统
1.2类脑计算技术
1.3论文工作和主要贡献
2类脑智能处理器指令集设计现状
2.1 HiPU系列芯片指令集介绍
2.2达尔文系列芯片指令集介绍
2.3不同架构类型的分析对比
3基于国产自主指令系统的类脑计算指令集设计
3.1某国产自主指令系统概述
3.2支持SNN的类脑指令设计
3.2.1膜电位累积（时域积分）指令
3.2.2脉冲生成（时域发放）指令
3.2.3数据存取（空域传送）指令
3.3支持DNN的指令设计示例
4实现类脑计算指令集的核心微结构设计
4.1类脑增强核心的指令前段部件IFPD
4.2类脑增强核心的指令后段部件IRDC
4.3类脑增强核心的类脑处理部件BIP
4.4类脑增强核心的本地存储LMRO和LMRW
5所提类脑计算指令的特点分析
5.1基于某国产指令
