NPU架构版本200
本节介绍__NPU_ARCH__版本号为200x的硬件架构和其功能说明，其中200代表IP核编号，x表示同一个IP核的配置版本号。对应的产品型号为
硬件架构图
计算单元
Cube计算单元和Vector计算单元同核部署
本架构中，Cube计算单元和Vector计算单元同核部署，共享同一个Scalar计算单元。
Vector计算单元
- Vector计算单元的数据来源来自于Unified Buffer，要求32字节对齐。
- 数据从L0C Buffer传输至Unified Buffer需要以Vector计算单元作为中转。
Cube计算单元
- Cube计算单元可以访问的存储单元有L0A Buffer、L0B Buffer、L0C Buffer，其中L0A Buffer存储左矩阵，L0B Buffer存储右矩阵，L0C Buffer存储矩阵乘的结果和中间结果。
存储单元
获取存储单元的内存空间大小
开发者可以通过平台信息获取接口查询各存储单元的内存空间大小。需要注意的是，由于L1 Buffer和Unified Buffer的内存空间为内部框架使用进行了预留，因此通过接口获取的内存空间大小可能会略小于实际硬件空间。具体预留空间为：L1 Buffer预留512B，Unified Buffer预留8KB。
各存储单元的最小访问粒度（对齐要求）
|
存储单元 |
对齐要求 |
|---|---|
|
Unified Buffer |
32Byte对齐。 |
|
L1 Buffer |
32Byte对齐。 |
|
L0A Buffer |
512Byte对齐。 |
|
L0B Buffer |
512Byte对齐。 |
|
L0C Buffer |
64Byte对齐。 |
各存储单元推荐使用的数据排布格式
- L0A Buffer、L0B Buffer和L0C Buffer推荐分别采用以下分形格式：
- L0A Buffer：FRACTAL_ZZ
- L0B Buffer：FRACTAL_ZN
- L0C Buffer：FRACTAL_NZ
这些格式针对矩阵乘法等计算密集型任务进行优化，可显著提升计算效率。
- L1 Buffer缓存推荐使用FRACTAL_NZ格式。当L1采用NZ格式时，数据搬运到L0A/L0B Buffer（需分别转换为ZZ和ZN格式）时，可降低格式转换开销。
- Unified Buffer对数据格式没有要求。
解决存储单元的访问冲突，提升读写性能
当多个操作尝试同时访问Unified Buffer同一个bank或者bank group时，可能会发生bank冲突，包括读写冲突、写写冲突、读读冲突，这种冲突会导致访问排队，降低性能。可以通过优化bank分配的方式来提升读写性能，具体信息请参考避免Unified Buffer的bank冲突章节。
搬运单元
搬运时的对齐要求
由于搬运后的数据用于参与数据计算，因此对搬运数据大小有要求，搬运到Unified Buffer的数据大小需要按照DataBlock对齐，其余存储单元的数据搬运必须按分形要求进行搬运。例如，数据从L1 Buffer搬运到L0A Buffer时，数据格式需要从NZ转换为ZZ格式，搬运数据的大小要按分形大小对齐，如果L1 Buffer的剩余大小不足1个分形，则硬件执行中会出现异常。
同步控制
核内同步
由于AI Core内部的执行单元（如MTE2搬运单元、Vector计算单元等）以异步并行的方式运行，在读写Local Memory（如Unified Buffer）时可能存在数据依赖关系。为确保数据一致性及计算正确性，需通过同步控制协调操作时序。
以MTE2从GM搬运数据至UB，进行Vector计算单元的Abs计算，再搬运回GM的流程为例，需满足以下同步条件：
- 数据搬运与计算顺序
- GM→UB搬运完成后再启动Vector单元的Abs计算（避免计算时未完成搬运导致的数据缺失）；
- Vector计算完成后再执行UB→GM的数据搬运（确保结果数据已就绪）。
- 循环搬运计算场景的同步规则
- 前序计算完成后再启动新搬运：上一次计算未完成时，不得触发新数据搬运（防止UB中旧数据被覆盖）；
- 前序数据搬出完成后再启动新计算：上一次数据未完全从UB搬出时，不得触发新计算任务（避免目标内存区域的覆盖冲突）。
同步控制流程如下图所示：
上图中，ID1、ID2、ID3、ID4、ID5、ID6表示事件ID（EventID），每个EventID对应一块存储数据的搬运状态，确保数据操作的正确性和一致性。
- 建议通过AllocEventID或者FetchEventID接口获取EventID，以确保其合法性和有效性。
- EventID的数量有限，使用后应立即调用ReleaseEventID释放资源，避免EventID耗尽，影响系统正常运行。
- SetFlag和WaitFlag必须成对使用，且SetFlag和WaitFlag的参数必须完全一致（包括模板参数和事件ID）。如果不匹配，可能导致当前核的计算异常，或影响下一个核的算子执行，引发timeout问题。
例如，SetFlag<HardEvent::S_MTE3>(1)和SetFlag<HardEvent::MTE3_MTE1>(1)设置的不是同一个EventID，因为其模板参数不同。只有当模板参数和事件ID完全一致时，才表示同一个EventID。
- 不允许连续设置同一个EventID，因为这可能导致事件状态混乱或未被正确处理。
核间同步
该硬件架构不支持核间同步。