[發明專利]用于使用查找表以固定點來近似非線性函數的方法和裝置

有效

• 申請號: 201780052874.3
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN109643327B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: D·林;E·廖;S·馬宗達;A·蘭博;K·查薩
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: G06F17/17
• 分類號: G06F17/17;G06F7/544
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 亓云;陳煒

在硬件或嵌入式系統中計算非線性函數f(x)可能是復雜且資源密集的。在本公開的一個或多個方面，提供了用于使用查找表(LUT)以及內插或外推來在硬件中準確且高效地計算非線性函數f(x)的方法、計算機可讀介質、以及裝備。該裝備可以是處理器。該處理器關于輸入變量x計算非線性函數f(x)，其中f(x)＝g(y(x),z(x))。該處理器通過確定輸入變量x的最高有效位(MSB)的位置來確定整數n。另外，該處理器基于第一查找表和所確定的整數n來確定y(x)的值。而且，該處理器基于n和輸入變量x以及基于第二查找表來確定z(x)的值。此外，該處理器基于y(x)和z(x)的所確定值來計算f(x)。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2016年9月1日提交的題為“APPROXIMATION OF NON-LINEARFUNCTIONS IN FIXED POINT USING LOOK-UP TABLES(使用查找表以固定點來近似非線性函數)”的美國專利申請No.15/255,015的權益，其通過援引全部明確納入于此。

背景

領域

本公開一般涉及數學近似，尤其涉及使用查找表以固定點算術來近似非線性函數。

背景技術

在硬件或嵌入式系統中計算非線性函數f(x)可能是非常復雜且資源密集的。通常，泰勒級數展開被用來近似非線性函數。然而，使用泰勒級數展開近似非線性函數f(x)在計算上可能是低效的，因為這種近似可能需要顯著的存儲器和處理時間。當前存在對在硬件中更高效地計算任意非線性函數的技術的需要，其中此類技術提供對非線性函數的計算的增大的準確度，同時減少存儲器使用和/或處理時間。

概述

以下給出了一個或多個方面的簡要概述以提供對此類方面的基本理解。此概述不是所有構想到的方面的詳盡綜覽，并且既非旨在標識出所有方面的關鍵性或決定性要素亦非試圖界定任何或所有方面的范圍。其唯一的目的是以簡化形式給出一個或多個方面的一些概念以作為稍后給出的更詳細描述之序言。

在硬件或嵌入式系統中計算非線性函數f(x)可能是非常復雜且資源密集的。通常，泰勒級數展開被用來近似非線性函數。然而，使用泰勒級數展開近似非線性函數f(x)在計算上可能是低效的，因為這種近似可能需要顯著的存儲器和處理時間。

本公開的一個或多個實施例可被用來使用查找表(LUT)以及內插或外推來在硬件中更準確且高效地計算非線性函數。確定任何值x的非線性函數f(x)的值可能需要時間和/或存儲器空間。對于某些應用，本公開的各方面可降低用于計算某些非線性函數的計算時間和/或存儲器要求。

在本公開的一方面，提供了方法、計算機可讀介質、以及裝備。該裝備可以是處理器。該處理器關于輸入變量x計算非線性函數f(x)，其中f(x)＝g(y(x),z(x))。該處理器通過確定輸入變量x的最高有效位(MSB)的位置來確定整數n。另外，該處理器基于第一查找表和所確定的整數n來確定y(x)的值。另外，該處理器基于n和輸入變量x以及基于第二查找表來確定z(x)的值。此外，該處理器基于y(x)和z(x)的所確定值來計算f(x)。

為了達成前述及相關目的，這一個或多個方面包括在下文充分描述并在權利要求中特別指出的特征。以下描述和附圖詳細闡述了這一個或多個方面的某些解說性特征。然而，這些特征僅僅是指示了可采用各個方面的原理的各種方式中的若干種，并且本描述旨在涵蓋所有此類方面及其等效方案。

附圖簡述

圖1是解說單層神經網絡的示圖。

圖2是解說配置成執行以固定點來近似非線性函數的方法的示例性系統的示圖。

圖3A是解說示例性非線性函數f(x)＝tanh(x)的圖形表示的示圖。

圖3B是解說具有基于由處理器定義的分段邊界的分段標識符(ID)的非線性函數的輸入變量的示圖。