[發(fā)明專利]一種基于深度學(xué)習(xí)加速器實(shí)現(xiàn)單廣播多運(yùn)算的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810804165.2
• 申請日: 2018-07-20
• 公開（公告）號: CN108960414B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳書明;楊超;李斌;陳海燕;扈嘯;張軍陽;陳偉文
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科技大學(xué)
• 主分類號: G06N3/04
• 分類號: G06N3/04;G06N3/08;G06F7/523;G06F7/50
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清;胡君

1.一種基于深度學(xué)習(xí)加速器實(shí)現(xiàn)單廣播多運(yùn)算的方法，其特征在于，該方法包括：在加速器的乘法器陣列中為指定乘法體配置多個(gè)用于存儲(chǔ)中間結(jié)果的中間值寄存器；執(zhí)行深度學(xué)習(xí)的計(jì)算過程中，當(dāng)需要將輸入特征值與對應(yīng)權(quán)重值進(jìn)行乘法運(yùn)算時(shí)，將輸入特征值與對應(yīng)權(quán)重值的運(yùn)算結(jié)果存儲(chǔ)至對應(yīng)的所述中間值寄存器中以用于下次計(jì)算時(shí)使用，直至完成輸出特征值的計(jì)算；

當(dāng)執(zhí)行卷積計(jì)算時(shí)，每次將輸入特征值與對應(yīng)權(quán)重值進(jìn)行乘法運(yùn)算后，將運(yùn)算結(jié)果存儲(chǔ)在各所述中間值寄存器中，并將乘法運(yùn)算結(jié)果與對應(yīng)的所述中間值寄存器中存儲(chǔ)的上一次計(jì)算結(jié)果進(jìn)行加法運(yùn)算，以完成一次乘加運(yùn)算，將加法運(yùn)算結(jié)果存儲(chǔ)回對應(yīng)的所述中間值寄存器中以用于下一次的加法運(yùn)算，直至完成輸出特征值的計(jì)算；

執(zhí)行卷積計(jì)算時(shí)的具體步驟為：

S1.為乘法體陣列中每個(gè)乘法體配置中間值寄存器R0～Rn，并將各所述中間值寄存器的值初始化為0；

S2.輸入第一個(gè)輸入特征值X0并與對應(yīng)的權(quán)重值進(jìn)行乘法運(yùn)算后，將運(yùn)算結(jié)果存儲(chǔ)在中間值寄存器R0中；

S3.輸入第i個(gè)輸入特征值Xi并與對應(yīng)的權(quán)重值進(jìn)行乘法運(yùn)算后，將運(yùn)算結(jié)果分別與中間值寄存器R0～中間值寄存器Ri中存儲(chǔ)的結(jié)果進(jìn)行加法運(yùn)算，將加法運(yùn)算結(jié)果對應(yīng)存儲(chǔ)在各中間值寄存器中，其中i＝0,1,2,…,n；

S4.循環(huán)執(zhí)行步驟S3，直至完成n個(gè)輸入特征值的乘加運(yùn)算后，完成卷積運(yùn)算的初始化；

S5.完成第一個(gè)輸出特征值的計(jì)算，輸出對應(yīng)的中間值寄存器R0的值，并將中間值寄存器R0的值重新恢復(fù)為0；

S6.輸入第n+1個(gè)輸入特征值Xn+1并與對應(yīng)的權(quán)重值進(jìn)行乘法運(yùn)算后，將運(yùn)算結(jié)果存儲(chǔ)在中間值寄存器R0中，并將運(yùn)算結(jié)果分別與中間值存儲(chǔ)器R1～中間值寄存器Rn中的值進(jìn)行加法運(yùn)算，將加法運(yùn)算結(jié)果對應(yīng)存儲(chǔ)在各中間值存儲(chǔ)器中；

S7.完成一個(gè)輸出特征值的計(jì)算，輸出對應(yīng)的中間值寄存器的值，并將中間值寄存器的值重新恢復(fù)為0；

S8.取n＝n+1，返回執(zhí)行步驟S6、S7，直至完成所有輸出特征值的計(jì)算。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于深度學(xué)習(xí)加速器實(shí)現(xiàn)單廣播多運(yùn)算的方法，其特征在于，還包括預(yù)先將各所述中間結(jié)果寄存器初始化為0，在完成一個(gè)完整的輸出特征之計(jì)算并輸出后，將對應(yīng)的所述中間結(jié)果寄存器重新恢復(fù)為0。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于深度學(xué)習(xí)加速器實(shí)現(xiàn)單廣播多運(yùn)算的方法，其特征在于，具體為每個(gè)需參與計(jì)算的乘法體配置一組中間值寄存器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于深度學(xué)習(xí)加速器實(shí)現(xiàn)單廣播多運(yùn)算的方法，其特征在于：對應(yīng)計(jì)算各輸入特征值的乘法體共用一組中間值寄存器。