[發明專利]一種非線性函數運算裝置及方法

有效

• 申請號: 201610245348.6
• 申請日: 2016-04-19
• 公開（公告）號: CN107305484B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 蘭慧盈;郭崎;陳云霽;陳天石;李尚應;李震
• 申請（專利權）人: 中科寒武紀科技股份有限公司
• 主分類號: G06F7/57
• 分類號: G06F7/57
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

1.一種非線性函數運算裝置，用于根據一輸入的浮點數計算非線性函數的函數值，其特征在于，裝置包括：

查表部，其存儲有多個線性函數的斜率值和截距值，其中，所述多個線性函數由所述非線性函數分段線性擬合而得到，并且，所述查表部用于根據輸入的浮點數獲取相應的斜率值k和截距值b；

所述查表部包括：選擇部，用于根據所述浮點數及偏移值bias，確定序號index，并根據所述序號index在斜率截距存儲部中選擇并獲取相應的斜率值k和截距值b；

配置部，用于設定所述非線性函數自變量取值范圍為(-r，r)，并將邊界值r的指數部分作為一偏移值bias輸入至所述選擇部；

線性擬合部，用于根據查表部得到的斜率值k和截距值b，得到相應的線性函數y＝k×x+b，并將所述浮點數代入所述線性函數，得到線性函數的函數值，以作為所述浮點數在所述非線性函數中的函數值，

所述選擇部根據所述浮點數及所述偏移值bias，確定序號index，包括：

當bias-exp0時，在所述浮點數為正數情況下，index取N-1，在所述浮點數為負數情況下序號index取0，其中，exp為所述浮點數的指數部分；

當0≤bias-expW-1時，

index＝2^W-12^W-1-m-1+frac[F-1：F-(W-1-m-1)+1]

其中，frac為所述浮點數的尾數部分，W為序號index的位寬，并且，W＝log₂N，m＝bias–exp，F為所述浮點數的尾數的位寬，然后將index的每一位和所述浮點數的符號位進行異或運算；

當bias-exp≥W-1，index最高位為所述浮點數的符號位取反，低W-1位均為所述浮點數的符號位。

2.根據權利要求1所述的非線性函數運算裝置，其特征在于，所述斜率截距存儲部，用于存儲多個線性函數所對應的斜率值和截距值。

3.根據權利要求2所述的非線性函數運算裝置，其特征在于，斜率截距存儲部包括Table_k插值表和Table_b插值表，Table_k插值表用于存儲所述斜率值，Table_b插值表用于存儲所述截距值。

4.根據權利要求1所述的非線性函數運算裝置，其特征在于，所述配置部，還用于將所述非線性函數的自變量分段為N個區間，在每個區間內，將非線性函數擬合為一個線性函數，分別得到N個線性函數，并獲取所述N個線性函數的斜率值和截距值，其中，將N個線性函數的斜率值和截距值存儲于所述斜率截距存儲部。

5.根據權利要求4所述的非線性函數運算裝置，其特征在于，每組斜率值和截距值一一對應于所述N個區間中一個區間的序號index，所述配置部將所述序號index存儲于所述選擇部，其中，序號index的取值范圍為[0,N-1]。

6.根據權利要求1所述的非線性函數運算裝置，其特征在于，所述線性擬合部包括：

乘法器，用于將查表得到的斜率值k與所述浮點數相乘，得到相乘結果；

加法器，用于將乘法器得到相乘結果與查表得到的截距值b相加，得到所述線性函數的函數值y。