[發明專利]一種計算裝置及相關產品

在審

• 申請號: 201811194528.1
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN111047023A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 上海寒武紀信息科技有限公司
• 主分類號: G06N3/063
• 分類號: G06N3/063;G06F9/302;G06F9/30;G06F1/3234
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

1.一種計算裝置，其特征在于，所述計算裝置用于執行神經網絡計算，所述計算裝置包括：存儲單元、控制單元、第一數據轉換單元以及運算單元；

所述存儲單元，用于存儲數據以及計算指令；

所述控制單元，用于獲取計算指令，并解析所述計算指令得到多個運算指令，將所述多個運算指令發送給所述運算單元；

所述第一數據轉換單元，用于將獲取到的數據中的非冪次數據轉換為冪次數據；

所述運算單元，用于根據所述運算指令獲取輸入數據，并根據所述運算指令以及所述輸入數據執行神經網絡運算，其中，所述輸入數據包括所述第一數據轉換單元轉換得到的冪次數據，所述運算單元包括加法器，所述加法器用于完成包含冪次數據的乘法運算。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，冪次數據表示數據的數值采用其冪指數值形式表示，其中，所述冪次數據包括符號位和冪次位，符號位采用一位或多位比特位表示神經元數據的符號，冪次位采用m位比特位表示冪次位數據，m為大于1的正整數。

3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述存儲單元存儲有編碼表，所述編碼表包括冪次數據的每個冪次位與指數數值的對應關系，所述編碼表設置一個或者多個冪次位數據為置零冪次位數據，其對應的冪次數據為0。

4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述編碼表的對應關系為亂序關系；或所述編碼表的對應關系為正相關關系，最大的冪次位數據對應冪次數據為0；或所述編碼表的對應關系為負相關關系，最小的冪次位數據對應冪次數據為0；或所述編碼表的對應關系滿足冪次位數據最高位代表置零位，冪次位數據其他m-1位對應指數數值。

5.根據權利要求1-4任意一項所述的裝置，其特征在于，所述運算單元包括：一個或多個乘法單元以及一個或多個加法單元；

所述一個或多個乘法單元，用于對輸入的神經元數據與權值數據進行乘法運算，得到中間結果；所述一個或多個加法單元，用于對所述中間結果進行累加運算，以得到神經網絡運算的運算結果。

6.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述乘法單元包括加法器，在所述乘法單元中參與運算的數據全部為冪次數據的情況下，或者在所述乘法單元中參與運算的兩個數據分別為浮點數據與冪次數據的情況下，所述乘法單元采用加法器完成數據的乘法運算。

7.根據權利要求5或6所述的裝置，其特征在于，所述乘法單元包括移位器，在所述乘法單元中參與運算的數據中包括至少一個冪次數據的情況下，所述乘法器采用移位器完成數據的乘法運算。

8.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，

在所述乘法單元中參與運算的數據全部為冪次數據的情況下，將兩個乘數的符號位進行異或操作得到中間結果的符號位，將兩個乘數的指數數值相加得到中間結果的指數數值，對所述中間結果的符號位與指數數值進行組合得到所述中間結果。

9.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，

在所述乘法單元中參與運算的數據包括至少一個冪次數據的情況下，比較非冪次數據與冪次數據的符號位，在所述非冪次數據與冪次數據的符號位相反的情況下獲取所述非冪次數據的補碼，或者在所述非冪次數據與冪次數據的符號位相同的情況下保持所述非冪次數據不變，并通過移位器根據冪次數據對所述非冪次數據進行左移或者右移，以得到所述中間結果。

10.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述存儲單元包括指令存儲單元以及數據存儲單元；

所述指令存儲單元，用于存儲所述計算指令；

所述數據存儲單元，用于存儲所述輸入數據以及運算結果，所述數據存儲單元包括神經元存儲單元、權值存儲單元以及結果存儲單元，所述神經元存儲單元存儲用于存儲神經元數據或者冪次神經元數據，所述權值存儲單元用于存儲權值數據或者冪次權值數據。