[發明專利]用于神經網絡和邏輯推理的可擴展及實時可重構硬件

在審

• 申請號: 201811318326.3
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN110020722A
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 梁平;B·梁
• 申請（專利權）人: 梁平
• 主分類號: G06N3/06
• 分類號: G06N3/06
• 代理公司: 北京市正見永申律師事務所 11497
• 代理人: 黃小臨

1.一種用于實施學習網絡的方法，包括：

將所選擇的學習網絡的N個層、簇或階段劃分為多個部分，所述多個部分具有部分間連接，該部分間連接基于該所選擇的學習網絡的架構或處理流程對兩個或多個處理模塊的映射，該每個所述處理模塊包括現場可重構電路的集合；

配置該兩個或多個處理模塊中的現場可重構電路，使得該所選擇的學習網絡的該劃分的多個部分被分布在兩個或多個處理模塊，其中單個處理模塊實施該所選擇的學習網絡的多部分劃分的子組；

配置現場可重構連接電路的集合以將一個或多個入口高速連接連接到一個或多個出口高速連接，包括在分布在該兩個或多個處理模塊的該所選擇的學習網絡的N個層、簇或階段的被劃分的部分之間建立部分間連接，以通過這樣的配置的可重構連接電路在多個部分之間進行直接通信；

在該處理模塊和現場可重構連接電路的集合之間使用第一組一個或多個高速連接，以在源和目的地之間發送和接收信號；

使用第二組一個或多個高速連接，將現場可重構連接電路的集合，或經由該現場可重構連接電路的集合將該兩個或多個處理模塊與一個或多個主服務器和/或計算機網絡連接，該現場可重構學習網絡對該一個或多個主服務器和/或計算機網絡提供可重構機器學習處理器的功能；以及，

配置該現場可重構連接電路的集合中的可重構電路以將被劃分到該兩個或多個處理模塊的N個層、簇或階段的各部分互聯，從而被配置為執行第k層、簇或階段的計算的該一個或多個處理模塊的第一子組的電路，接收由被配置為執行第m層、簇或階段的計算的該一個或多個處理模塊的第二子組的電路提供的輸入信息，并且對被配置為執行使用所接收的信息作為其輸入信息的第n層、簇或階段的計算的該一個或多個處理模塊的第三子組的電路發送輸出信息，其中，1≤k，m，n≤N，對于k＝1配置的一個或多個處理模塊的子組的電路從輸入數據源、內部狀態或存儲器接收輸入數據，并且對于k＝N配置的一個或多個處理模塊的子組的電路產生該所選擇的學習網絡的輸出，或者，對被配置為執行第j層、簇或階段的計算的該一個或多個處理模塊的子組的電路發送輸出信息，其中1≤j<N。

2.如權利要求1所述的方法，還包括：沿著從入口高速連接到出口高速連接的連接路徑插入現場可重構邏輯或計算電路，其中，所述現場可重構邏輯或計算電路隨著數據通過該連接路徑而對其進行處理。

3.如權利要求1所述的方法，還包括：配置多個處理模塊以對現場可重構連接電路的集合并行發送數據；以及配置連接到該現場可重構連接電路的集合的可重構邏輯或計算電路以使用來自被分布于該多個處理模塊的一個或多個層、簇或階段的并發的或時間敏感的輸入來處理所接收的數據。

4.如權利要求1所述的方法，還包括：配置可重構邏輯或計算電路以對由該現場可重構連接電路的集合接收到的數據執行處理，從而對接收到的數據和/或存儲器中的數據執行處理，并將來自該處理的結果信號并行發送到多個處理模塊；以及配置該多個處理模塊以從現場可重構連接電路的集合接收該信號，并且并行執行處理。

5.如權利要求1所述的方法，還包括：配置該現場可重構連接電路的集合以從兩個或多個處理模塊并行地接收信號，處理該接收的信號以提取中央控制和/或協調信號，并且將該中央控制和/或協調信號發送到兩個或多個處理模塊；以及配置該處理模塊以從該現場可重構連接電路的集合接收該中央控制和/或協調信號，并且修改其狀態、參數、處理和/或配置。

6.如權利要求1所述的方法，還包括：在安裝到該現場可重構連接電路的集合的存儲器中存儲由多個處理模塊共享的數據；配置該現場可重構連接電路的集合以從該存儲器提取數據，并且將該數據發送到兩個或多個處理模塊；以及配置該處理模塊以從該現場可重構連接電路的集合接收數據，在該處理中使用該數據，或修改其狀態、參數、處理和/或配置。

7.如權利要求1所述的方法，還包括：使用一個或多個處理模塊的一個或多個高速I/O端口將將該現場可重構學習網絡連接到外部系統或計算機網絡。