[發明專利]使用級數展開的先驗和非線性組件

有效

• 申請號: 201310106033.X
• 申請日: 2013-03-29
• 公開（公告）號: CN103365824A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: V·T·阿諾德;B·崔帕西;A·郭
• 申請（專利權）人: 蘋果公司
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李玲

技術領域

本發明涉及集成電路領域，尤其涉及在集成電路中實施先驗函數以及某些非線性函數。

背景技術

有一類數學函數被稱為“先驗”函數。先驗函數是不能用有限的代數運算序列來進行表述的函數。其示例包括指數函數、對數函數以及三角函數。

先驗函數在集成電路中具有多種用途。例如，在對諸如像素之類的視頻值的操作中往往會用到不同的先驗函數。作為示例，伽瑪/去伽瑪操作包含了先驗函數。相應地，在集成電路中有必要實施先驗函數。

由于先驗函數不具有有限代數表示，因此這些函數不能直接用硬件實施。一種逼近先驗函數的技術使用存儲了給定先驗函數在不同預選點的結果的查找表（LUT）。與函數的輸入操作數最為接近的兩個點從LUT中讀出，并且這兩個點之間的線性插值用于逼近針對該輸入操作數的應答。為了實現可接受的精度等級，有必要將LUT做得非常大。某些其他非線性函數同樣有可能需要大型LUT來提供可接受的精度等級（例如互反函數1/x、平方根等等）。

發明內容

在一個實施例中，實施先驗函數或其他非線性函數的硬件基于該函數的級數展開。例如，泰勒級數展開可被作為基礎來加以使用。可以使用泰勒級數的一個或多個初始項，并且這些初始項可以以硬件實施。在一些實施例中，針對泰勒級數展開的修改可以用于提高結果的精度。

在一個實施例中，用于函數操作數的多個比特寬度可被接受用在給定的實施方式中。提供了一種用于構建在集成電路設計中使用的級數逼近組件庫的方法，其中所述方法合成可接受的實施方式并測試結果的精度。產生預期精度等級的最小（在面積方面）實施方式可被選定為庫元素。

附圖說明

以下的詳細描述參考附圖，現在對所述附圖進行簡要的描述。

圖1是集成電路的一個實施例的框圖。

圖2是包含級數逼近組件的部件的一個實施例的框圖。

圖3是示出了泰勒級數展開的公式。

圖4是基于泰勒級數展開的兩個初始項實施的先驗或其他非線性組件的一個實施例的框圖。

圖5是示出了為一個實施例生成用于泰勒級數展開的x-a項的框圖。

圖6是基于泰勒級數展開的三個初始項實施的先驗或其他非線性組件的一個實施例的框圖。

圖7是關于某個間隔的中心的點的泰勒級數展開的一個實施例的圖示。

圖8是關于被選定成在間隔的每一個邊界上都提供相等誤差的點的泰勒級數展開的一個實施例的圖示。

圖9是關于第一導數項的線性插值逼近的一個實施例的圖示。

圖10是將線性插值逼近結果與泰勒級數展開相結合的經過修改的泰勒級數展開的圖示。

圖11是使用附加間隔的經過修改的泰勒級數的一個實施例的圖示。

圖12是使用級數的三個初始項的泰勒級數展開的一個實施例的圖示。

圖13是基于級數的三個初始項的經過修改的泰勒級數展開的另一個實施例的圖示。

圖14是針對三項泰勒級數的VFit（V擬合）逼近的圖示。

圖15是計算機可訪問存儲介質的一個實施例的框圖。

圖16是示出了用于構建先驗函數實施庫的一個實施例的流程圖。

雖然本發明很容易采用不同的修改和替換形式，但是在附圖中舉例顯示并且在這里詳細描述了本發明的具體實施例。然而應該理解，這些附圖以及與之相關的詳細描述并不是為了將本發明局限于所公開的特定形式，相反本發明旨在覆蓋落入附加權利要求所限定的本發明的實質和范圍以內的所有修改、等價物以及替換方案。這里使用的標題僅僅用于組織目的，而不是用于限制說明書的范圍。本申請中使用的單詞“可以”是以一種寬松的意義使用的（也就是指代有可能），其并不具有強制意義（也就是指代必須）。同樣，單詞“包括”、“包含”指的是包括但不限于。