[發明專利]神經網絡運算設備和方法

在審

• 申請號: 202010526360.0
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN111738431A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 中科寒武紀科技股份有限公司
• 主分類號: G06N3/063
• 分類號: G06N3/063;G06N3/04
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強

1.一種神經網絡運算模塊，其特征在于，包括：

映射單元，用于接收輸入數據之后，對所述輸入數據進行處理，以得到處理后的輸入數據，所述輸入數據包括至少一個輸入神經元和至少一個權值，所述處理后的輸入數據包括處理后的輸入神經元和處理后的權值；

存儲單元，用于存儲所述處理后的輸入神經元、處理后的權值、神經網絡指令和運算結果；

指令控制單元，用于從指令緩存單元中獲取所述神經網絡指令，并將所述神經網絡指令譯碼成運算單元執行的微指令；

所述運算單元，用于獲取所述處理后的輸入神經元和所述處理后的權值后，根據所述微指令對所述處理后的輸入神經元和所述處理后的權值進行人工神經網絡運算，以得到所述運算結果；

輸出緩存單元，用于緩存所述運算結果。

2.根據權利要求1所述神經網絡運算模塊，其特征在于，所述映射單元對所述輸入數據進行處理之前，所述映射單元還用于：

對所述至少一個輸入神經元進行分組，以得到M組輸入神經元，所述M為大于或者等于1的整數；

判斷所述M組輸入神經元的每一組輸入神經元是否滿足第一預設條件，所述第一預設條件包括一組輸入神經元中絕對值小于或者等于第三閾值的輸入神經元的個數小于或者等于第四閾值；

當所述M組輸入神經元任意一組輸入神經元不滿足所述第一預設條件時，將該組輸入神經元刪除；

對所述至少一個權值進行分組，以得到N組權值，所述N為大于或者等于1的整數；

判斷所述N組權值的每一組權值是否滿足第二預設條件，所述第二預設條件包括一組權值中絕對值小于或者等于第五閾值的權值的個數小于或者等于第六閾值；

當所述N組權值任意一組權值不滿足所述第二預設條件時，將該組權值刪除。

3.根據權利要求1所述的神經網絡運算模塊，其特征在于，所述映射單元包括：

第二稀疏處理單元，用于接收到第三輸入數據后，根據所述第三輸入數據得到第一連接關系數據，并將該第一連接關系數據傳輸至連接關系處理單元；

第三稀疏處理單元，用于接收到第四輸入數據后，根據所述第四輸入數據得到第二連接關系數據，并將該第二連接關系數據傳輸至所述連接關系處理單元；

所述連接關系處理單元，用于根據所述第一連接關系數據和所述第二連接關系數據，以得到第三連接關系數據，并將該第三連接關系數據傳輸至第二數據處理單元；

所述第二數據處理單元，用于在接收到所述第三輸入數據，所述第四輸入數據和所述第三連接關系數據后，根據所述第三連接關系數據對所述第三輸入數據和所述第四輸入數據進行處理，以得到第四輸出數據和第五輸出數據；

其中，當所述第三輸入數據包括至少一個輸入神經元，第四輸入數據包括至少一個權值時，所述第一連接關系數據為輸入神經元的連接關系數據，所述第二連接關系數據為權值的連接關系數據，所述第四輸出數據為處理后的輸入神經元，所述第五輸出數據為處理后的權值；當所述第三輸入數據包括至少一個權值，所述第四輸入數據包括至少一個輸入神經元時，所述第一連接關系數據為權值的連接關系數據，所述第二連接關系數據為輸入神經元的連接關系數據，所述第四輸出數據為處理后的權值，所述第五輸出數據為處理后的輸入神經元；所述輸入神經元的連接關系數據表示所述至少一個輸入神經元中絕對值大于第一閾值的輸入神經元的位置信息；所述權值的連接關系數據表示所述至少一個輸入神經元與輸出神經元之間的連接關系的數據。

4.根據權利要求3所述的神經網絡運算模塊，其特征在于，當所述第一連接關系數據和所述第二連接關系數據均以步長索引的形式表示，且表示所述第一連接關系數據和所述第二連接關系數據的字符串是按照物理地址由低到高的順序存儲時，所述連接關系處理單元具體用于：

將所述第一連接關系數據的字符串中的每一個元素與存儲物理地址低于該元素存儲的物理地址的元素進行累加，得到的新的元素組成第四連接關系數據；同理，對所述第二連接關系數據的字符串進行同樣的處理，得到第五連接關系數據；

從所述第四連接關系數據的字符串和所述第五連接關系數據的字符串中，選取相同的元素，按照元素值從小到大的順序排序，組成新的字符串；

將所述新的字符串中每一個元素與其相鄰的且值小于該元素值的元素進行相減，得到的元素組成所述第三連接關系數據。