[發明專利]卷積運算方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 201910664359.1
• 申請日: 2019-07-23
• 公開（公告）號: CN110414672B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 臧春峰;王斌;嚴大衛;黃麗民;陳芬
• 申請（專利權）人: 江蘇鼎速網絡科技有限公司
• 主分類號: G06N3/04
• 分類號: G06N3/04
• 代理公司: 蘇州友佳知識產權代理事務所(普通合伙) 32351
• 代理人: 儲振

1.一種卷積運算方法，應用于終端設備，其特征在于，包括：

響應于輸入的卷積運算模式控制指令，確定目標卷積運算模式，所述目標卷積運算模式對應的卷積運算的目標卷積尺寸為j×j；

基于目標卷積運算模式，控制參數移位寄存器獲取卷積參數，以基于所述卷積參數形成N組尺寸為j×j的卷積參數方陣；

基于目標卷積運算模式，控制卷積數據寄存器獲取目標卷積數據，以形成尺寸為j×j的目標卷積方陣；

控制所述終端設備中M個卷積核，分別基于所述目標卷積方陣和所述卷積參數方陣，生成M組卷積結果數據，其中，所述卷積核的卷積尺寸為i×i，i＝2m+1,j＝2n+1，m,n為正整數，M＝2k，k為大于1的正整數，N＝(M*i*i)/(j*j)，M＝(j*j)/(i*i)，M和N為正整數，且N小于或等于M；

若N＝M，則在生成M組卷積結果數據之后，還包括：

對M組卷積結果數據進行池化運算，得到所述目標卷積尺寸為j×j的目標卷積結果；

其中，i＝3，M＝6，j＝7時N＝1。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，生成M組卷積結果數據，包括：

若N＝M，則將所述N組尺寸為j×j的卷積參數方陣中的卷積參數分組輸入至M個卷積核中，以將所述目標卷積方陣分別與每一卷積核中的卷積參數進行卷積運算，生成M組卷積結果數據；

若NM，則將所述N組尺寸為j×j的卷積參數方陣中的卷積參數、以及(M*i*i-N*j*j)個無效參數依次輸入至M個卷積核中，以將所述目標卷積方陣分別與每一卷積核中的卷積參數進行卷積運算，生成M組卷積結果數據。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，若NM，則在生成M組卷積結果數據之后，還包括：

獲取尺寸為j×j的偏移數據方陣；

基于所述偏移數據方陣和所述M組卷積結果數據，得到N組所述目標卷積尺寸為j×j的累加運算結果。

4.一種卷積運算裝置，其特征在于，包括：

M個卷積尺寸為i×i的卷積核、卷積數據寄存器和參數移位寄存器；

所述參數移位寄存器響應于輸入的卷積運算模式控制指令，確定目標卷積運算模式，并基于目標卷積運算模式獲取卷積參數，以基于所述卷積參數形成N組尺寸為j×j的卷積參數方陣，所述目標卷積運算模式對應的卷積運算的目標卷積尺寸為j×j；

所述卷積數據寄存器基于所述目標卷積運算模式獲取目標卷積數據，以形成尺寸為j×j的目標卷積方陣；

所述M個卷積核分別基于所述目標卷積方陣和所述卷積參數方陣，生成M組卷積結果數據，其中，所述卷積核的卷積尺寸為i×i，i＝2m+1,j＝2n+1，m,n為正整數，M＝2k，k為大于1的正整數，N＝(M*i*i)/(j*j)，M＝(j*j)/(i*i)，M和N為正整數，且N小于或等于M；

若N＝M，則在生成M組卷積結果數據之后，還包括：

對M組卷積結果數據進行池化運算，得到所述目標卷積尺寸為j×j的目標卷積結果；

其中，i＝3，M＝6，j＝7時N＝1。

5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，還包括：

偏移量存儲器，用于存儲j×j偏移數據方陣，以在N＝M或j＝i時，使所述M個卷積核基于所述M組卷積結果數據與所述偏移數據方陣，生成M組累加運算結果。

6.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，還包括：

累加運算器和用于存儲j×j偏移數據方陣的偏移量存儲器；

其中，所述累加運算器用于在N≠M或j≠i時，基于所述偏移數據方陣和所述M組卷積結果數據，得到所述目標卷積尺寸為j×j的累加運算結果。

7.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，還包括：

池化運算器，用于對M組卷積結果數據進行池化運算，以得到所述目標卷積尺寸為j×j的目標卷積結果。