[發(fā)明專利]迭代估計硬件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911317864.5
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN111352607B
• 公開（公告）日: 2023-02-21
• 發(fā)明（設計）人: 托馬斯·羅斯;馬克斯·佛萊布格豪斯;羅伯特·麥克基米
• 申請（專利權）人: 想象技術有限公司
• 主分類號: G06F7/575
• 分類號: G06F7/575;G06F7/552
• 代理公司: 北京安信方達知識產(chǎn)權代理有限公司 11262
• 代理人: 陸建萍;楊明釗

描述一種迭代估計硬件，并且具體地說，一種函數(shù)估計硬件邏輯單元。所述函數(shù)估計硬件邏輯單元可實施為處理器中的執(zhí)行管線的部分。所述函數(shù)估計硬件邏輯單元布置成在硬件邏輯中計算輸入值d的函數(shù)的改進估計值，其中所述函數(shù)由給定。所述硬件邏輯包括布置成實施系數(shù)為有理數(shù)的m階多項式的多個乘法器和加法器，其中m不等于二，并且在各種示例中，m不等于二的冪。在各種示例中，i＝1，i＝2或i＝3。在各種示例中，m＝3。

技術領域

背景技術

在許多情況下，需要硬件來評估輸入數(shù)字的函數(shù)，例如評估輸入數(shù)字、三角函數(shù)或輸入數(shù)字的平方根的倒數(shù)。這些方面通常使用迭代方法進行評估，所述迭代方法會在每次迭代中優(yōu)化函數(shù)的估計值以提供更準確的估計值。迭代方法的使用能實現(xiàn)將相同硬件用于多次迭代，由此以處理量換取硬件面積。

下文描述的實施例是僅作為示例提供，并非對解決已知迭代計算硬件的任何或所有缺點的實施方案進行限制。

發(fā)明內(nèi)容

提供此發(fā)明內(nèi)容來以簡化形式介紹下文在具體實施方式中進一步描述的一系列概念。此發(fā)明內(nèi)容并非旨在標識所要求的主題的關鍵特征或基本特征，也并非旨在用于限制所要求的主題的范圍。

描述一種函數(shù)估計硬件邏輯單元。所述函數(shù)估計硬件邏輯單元可實施為處理器中的執(zhí)行管線的部分。所述函數(shù)估計硬件邏輯單元布置成在硬件邏輯中計算輸入值d的函數(shù)的改進估計值，其中所述函數(shù)由給定。所述硬件邏輯包括布置成實施系數(shù)為有理數(shù)的m階多項式的多個乘法器和加法器，其中m不等于二，并且在各種示例中，m不等于二的冪。在各種示例中，i＝1，i＝2或i＝3。在各種示例中，m＝3或m＝4。

第一方面提供一種用于處理器的算術邏輯單元中的函數(shù)估計硬件邏輯單元，所述函數(shù)估計硬件邏輯布置成在硬件邏輯中計算輸入值d的函數(shù)的改進估計值x_n+1，其中所述函數(shù)是并且所述硬件邏輯包括：布置成接收輸入值d的第一輸入；布置成接收所述輸入值的函數(shù)的估計值x_n的第二輸入；以及布置成輸出所述輸入值的函數(shù)的改進估計值x_n+1的輸出；以及配置在硬件電路系統(tǒng)中的乘法器和加法硬件塊的組合，用以實施m階多項式而通過m階收斂來確定所述改進估計值x_n+1，其中m階多項式可表達為：

其中i和m是自然數(shù)，其中m2，其中是二項式系數(shù)并且在j(m-1)的情況下等于零。

m的值可以不等于二的冪。

m的值可以是三。

m和i的值可以是除m＝3和i＝2以外的值的任何組合。

m的值可大于三。m的值可以是四。

i的值可以是一，使得m階多項式可表達為：

m的值可以是三，使得m階多項式可表達為：

x_n+1＝x_n(3-3dx_n+d²x_n²)

硬件電路系統(tǒng)中配置成實施m階多項式的乘法器和加法硬件塊的組合可包括：包括乘法器的第一硬件邏輯級，所述乘法器包括布置成接收輸入值d的第一輸入和布置成接收所述輸入值的函數(shù)的估計值x_n的第二輸入以及輸出；包括平方函數(shù)邏輯塊的第二硬件邏輯級，所述平方函數(shù)邏輯塊包括連接到所述第一硬件邏輯級的輸出的輸入，以及輸出；包括乘法器和加法器以及輸出的第三硬件邏輯級，所述乘法器包括連接到所述第一硬件邏輯級的輸出的輸入，以及輸出，并且所述加法器包括連接到所述第二硬件邏輯級和所述第三硬件邏輯級中的乘法器的輸出的輸入；以及包括乘法器和輸出的第四硬件邏輯級，所述乘法器包括布置成接收所述輸入值的函數(shù)的估計值x_n的第一輸入以及連接到第三硬件級的輸出的第二輸入。