[發(fā)明專利]一種面向神經網絡處理的運算單元陣列結構

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010728621.7
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111967587A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設計）人: 韓軍;張權;張永亮
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G06N3/063
• 分類號: G06N3/063;G06F9/30
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

1.一種面向神經網絡處理的運算單元陣列結構，其特征在于：包括運算單元模塊和局部總線模塊，局部總線模塊的輸入端連接ID數值；

運算單元模塊分為頂部運算單元模塊、中間運算單元模塊和底部運算單元模塊，局部總線模塊位于運算單元模塊的垂直方向上；運算單元模塊由狀態(tài)機，寄存器堆和乘累加單元模塊組成，寄存器堆包括輸入激勵寄存器堆、權重寄存器堆和中間結果寄存器堆，狀態(tài)機的數據請求輸入端連接寄存器堆的輸入端，寄存器堆與乘累加單元進行雙向交互；

運算單元模塊完成卷積運算的最基本單元，負責接收來自輸入局部總線模塊的輸入數據，并完成一維卷積運算，并根據在運算單元模塊陣列位置的不同，將中間結果發(fā)送至局部總線模塊向上傳輸以及完成中間結果的累加，最終得到輸出激勵；

局部總線模塊，負責垂直方向上相鄰運算單元之間中間結果的單向交互，并根據相鄰運算單元模塊的ID數值計算運算單元的空間位置；

局部總線模塊根據垂直方向上運算單元模塊的ID數值得到一組使能信號，并反饋給與之連接的運算單元模塊，由此計算出每個運算單元模塊的空間位置；根據使能信號，運算單元模塊讀取輸入數據，進行卷積運算單元得到一維卷積運算的中間結果；然后位于底部運算單元模塊將中間結果沿著局部總線向上傳輸到中間運算單元模塊，中間運算單元模塊將自身的中間結果與輸入的中間結果進行累加，并將累加后的中間結果向上傳輸至位于頂部運算單元模塊；頂部運算單元模塊將自身中間結果與來自存儲系統(tǒng)和底部運算單元模塊的中間結果進行累加，最終得到輸出激勵。