[發明專利]數據運算電路、數據處理裝置、芯片、卡板及電子設備

在審

• 申請號: 201910979193.2
• 申請日: 2019-10-15
• 公開（公告）號: CN112667288A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 北京希姆計算科技有限公司
• 主分類號: G06F9/30
• 分類號: G06F9/30
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 鄭久興

本發明公開了一種數據運算電路、數據處理裝置、芯片、卡板及電子設備。該數據運算電路包括：一個或多個運算單元；所述運算單元包括：輸入變量寄存器、第一常量寄存器、比較器、開關、第二常量寄存器、乘法器和輸出變量寄存器。本發明實施方式提供的數據運算電路中設置有運算單元，該運算單元能夠實現ReLU函數、Leaky ReLU函數或PReLU函數的運算功能，其該數據運算電路的集成度高、面積小、計算效率高、功耗低。

技術領域

本發明涉及數據處理技術領域，尤其是涉及一種數據運算電路、數據處理裝置、芯片、卡板及電子設備。

背景技術

隨著科學技術的發展，人類社會正在快速進入智能時代。智能時代的重要特點，就是人們獲得數據的種類越來越多，獲得數據的量越來越大，而對處理數據的速度要求越來越高。

芯片是數據處理的基石，它從根本上決定了人們處理數據的能力。從應用領域來看，芯片主要有兩條路線：一條是通用芯片路線，例如中央處理器(Centre ProcessingUnit，CPU)等，它們能提供極大的靈活性，但是在處理特定領域算法時有效算力比較低；另一條是專用芯片路線，例如張量處理器(Tensor Processing Unit，TPU)等，它們在某些特定領域，能發揮較高的有效算力，但是面對靈活多變的比較通用的領域，它們處理能力比較差甚至無法處理。

由于智能時代的數據種類繁多且數量巨大，所以要求芯片既具有極高的靈活性，能處理不同領域且日新月異的算法，又具有極強的處理能力，能快速處理極大的且急劇增長的數據量。

發明內容

(一)發明目的

本發明的目的是提供一種數據運算電路、數據處理裝置、芯片、卡板及電子設備。通過該數據運算電路能夠實現ReLU函數、Leaky ReLU函數或PReLU函數的運算功能，該數據運算電路集成度高、面積小、計算效率高、功耗低。

(二)技術方案

為解決上述問題，本發明的第一方面提供了一種數據運算電路，包括：一個或多個運算單元；所述運算單元包括：輸入變量寄存器、第一常量寄存器、比較器、開關、第二常量寄存器、乘法器和輸出變量寄存器；所述輸入變量寄存器和所述第二常量寄存器分別連接至所述乘法器的兩個輸入端；所述乘法器的輸出端和所述輸入變量寄存器分別連接至所述開關的兩個輸入端；所述輸入變量寄存器和所述第一常量寄存器分別連接至所述比較器的兩個輸入端；所述比較器的輸出端連接至所述開關的控制端；所述開關的輸出端連接至所述輸出變量寄存器。

本發明實施方式提供的數據運算電路，數據運算電路中設置有運算單元，該運算單元能夠實現ReLU函數、Leaky ReLU函數或PReLU函數的運算功能。該數據運算電路集成度高、面積小、計算效率高、功耗低。

進一步地，運算單元為多個，多個所述運算單元呈陣列排列。

本發明的第二方面，提供了一種數據處理裝置，包括存儲模塊、解碼器、取指模塊、控制模塊和第一方面提供的數據運算電路；所述存儲模塊用于存儲指令和數據；所述控制模塊，用于指示所述取指模塊從所述存儲模塊中提取指令；所述解碼器，用于對所述指令解碼，將解碼后的指令發送至所述數據運算電路；所述數據運算電路，用于基于解碼后的所述指令進行數據運算，將所述數據從所述存儲模塊中取出，并將所述數據的運算結果存儲至所述存儲模塊。

進一步地，數據運算電路，用于基于解碼后的所述指令進行數據運算，將所述數據從所述存儲模塊取出，并將所述數據的運算結果存儲至所述存儲模塊，具體包括：所述數據運算電路中的每個所述運算單元基于解碼后的所述指令進行數據運算，將所述數據從所述存儲模塊取出，并將所述數據的運算結果存儲至所述存儲模塊。

進一步地，指令采用標準RISC-V指令編碼方式編碼。

進一步地，指令的格式為標準RISC-V指令格式。