[發明專利]一種卷積運算方法及裝置

在審

• 申請號: 202010628834.2
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN111860815A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 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;G06F17/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種卷積運算方法，其特征在于，所述方法應用于芯片裝置，所述方法包括如下步驟：

所述芯片裝置接收輸入數據和權值，所述輸入數據包括至少四個維度，所述四個維度為：N、H、W、C；所述N為數量方向維度，所述H為深度方向維度，所述W為寬度方向維度，所述C維度為所述四維數據的高度方向維度；

所述芯片裝置將輸入數據的擺放方式變換成C為輸入數據的最內層，得到最內層為C的輸入數據；

所述芯片裝置將最內層為C的輸入數據與權值執行卷積運算得到卷積的計算結果。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述芯片裝置包括：主電路以及k個從電路，所述芯片裝置將最內層為C的輸入數據與權值執行卷積運算得到卷積的計算結果具體包括：

所述主電路將權值分成多個基礎數據塊，所述主電路將多個基礎數據塊分發給所述k個從電路，所述從電路存儲分發到的基礎數據塊；

所述主電路將輸入數據的各部分數據廣播至所述k個從電路，所述k個從電路將各部分數據分別與所述分發到的基礎數據塊執行運算得到運算結果，將運算結果發送給所述主電路；

所述主電路依據k個從電路的所有運算結果得到卷積運算的計算結果；所述k為從電路的數量，取值范圍為大于等于2的整數。

3.根據權利要求1-3任意一項所述的方法，其特征在于，

所述權值為四維數據塊，所述權值的四個維度為：M，C，KH，KW；

所述權值的M維度的取值為m，所述權值包括m個卷積核，所述主電路將權值分成多個基礎數據塊具體包括：

所述主電路將所述m個卷積核分成m個基礎數據塊。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述主電路將權值分成多個基礎數據塊具體包括：

所述主電路將m個卷積核分成m*c個基礎數據塊，所述c為所述權值在所述C維度的取值，取值范圍為大于等于1的整數。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述主電路將權值分成多個基礎數據塊具體包括

如m＞k，所述主電路將m個卷積核分成m個基礎數據塊，將m個基礎數據塊中的一個或多個分發給k個從電路；

如m≤k，所述主電路將m個卷積核分成m個基礎數據塊，將m個基礎數據塊中的一個分發給k個從電路。

6.根據權利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述主電路將輸入數據的各部分數據廣播至所述k個從電路具體包括：

所述主電路從輸入數據切割一個與所述基礎數據塊尺寸相等的輸入數據塊作為各部分數據中的一個部分數據，以輸入數據塊為基本切割單元并以移動步長對輸入數據切割得到各部分數據，將各部分數據中的一個或多個部分數據廣播至所述k個從電路。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述k個從電路將各部分數據分別與所述分發到的基礎數據塊執行運算得到運算結果，所述主電路依據k個從電路的所有運算結果得到卷積運算的計算結果具體包括：

所述k個從電路中每個從電路將一個部分數據的元素值與分發到的基礎數據塊對應位置的元素值執行乘積運算得到多個乘積結果，將所述多個乘積結果發送至主電路，主電路將每個從電路發送的所述多個乘積結果累加得到多個卷積結果，主電路將多個卷積結果排序得到卷積運算的計算結果。

8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述k個從電路將各部分數據分別與所述分發到的基礎數據塊執行運算得到運算結果，所述主電路依據k個從電路的所有運算結果得到卷積運算的計算結果具體包括：

所述k個從電路中每個從電路將一個部分數據的元素值與分發到的基礎數據塊對應位置的元素值執行乘積運算得到多個乘積結果，多個乘積結果累加得到卷積結果，將卷積結果發送給主電路，主電路將所有的卷積結果排序得到卷積運算的計算結果。