[發明專利]一種計算方法及相關產品

在審

• 申請號: 202011100339.0
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN112230994A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 安徽寒武紀信息科技有限公司
• 主分類號: G06F9/312
• 分類號: G06F9/312;G06F9/30;G06F9/38;G06F17/16
• 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

1.一種計算方法，其特征在于，應用于計算裝置內，所述計算裝置包括存儲介質、寄存器單元和矩陣運算單元，所述方法包括：

所述計算裝置控制所述矩陣運算單元獲取第一運算指令，所述第一運算指令用于實現矩陣與標量之間的運算，所述第一運算指令包括執行所述指令所需的矩陣讀取指示，所述所需的矩陣為至少一個矩陣，所述至少一個矩陣為長度相同或長度不同的矩陣；

所述計算裝置控制所述矩陣運算單元依據所述矩陣讀取指示向所述存儲介質發送讀取命令；

所述計算裝置控制所述矩陣運算單元采用批量讀取方式從所述存儲介質中讀取所述矩陣讀取指示所對應的矩陣，并采用多級流水級的計算方式，對所述矩陣執行所述第一運算指令。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一運算指令包括以下中的任一項：矩陣求秩指令MRANK、矩陣求跡指令MTRA、矩陣求零元素比例指令MNZ、矩陣求主特征值指令MEVA；

所述第一運算指令的指令格式包括至少一個操作碼和至少一個操作域，所述至少一個操作碼用于指示所述第一運算指令的功能，所述至少一個操作域用于指示所述第一運算指令的數據信息，所述數據信息包括立即數或寄存器號，用于存儲所述矩陣讀取指示以及所述矩陣的長度；其中，所述至少一個操作碼包括第一操作碼和第二操作碼，所述第一操作碼用于指示所述第一運算指令的類型，所述第二操作碼用于指示所述第一運算指令的功能。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

若所述第一運算指令為：矩陣求秩指令MRANK，所述MRANK包括：TYPE、M、N、A、LDA、D；其中，所述TYPE為矩陣操作涉及的數據類型，M為矩陣A的行數，N為矩陣A的列數，A為矩陣A的首地址，LDA為矩陣A的低維長度，D為標量；

若所述第一運算指令為：MTRA，所述MTRA包括：TYPE、N、A、LDA、T；其中，所述TYPE為矩陣操作涉及的數據類型，N為矩陣A的行數A為矩陣A的首地址，LDA為矩陣A的低維長度，T為標量，矩陣的跡；

若所述第一運算指令為：MNZ，所述MNZ包括：TYPE、M、N、A、LDA、Z；其中，所述TYPE為矩陣操作涉及的數據類型，M為矩陣A的行數，N為矩陣A的列數，A為矩陣A的首地址，LDA為矩陣A的低維長度，Z為標量，矩陣的零元素比例；

若所述第一運算指令為：MEVA，所述MEVA包括：TYPE、N、A、LDA、L；其中，所述TYPE為矩陣操作涉及的數據類型，N為矩陣A的行數A為矩陣A的首地址，LDA為矩陣A的低維長度，L為標量，矩陣的主特征值。

4.根據權利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述多級流水級中的每個流水級包括有至少一個運算器，

所述采用多級流水級的計算方式，對所述矩陣執行所述第一運算指令包括：

所述計算裝置控制所述矩陣運算單元根據多路選擇器的選擇，利用第一級流水級中的第一選擇運算器對所述矩陣進行計算得到第一結果，將所述第一結果輸入到第二級流水級中的第二選擇運算器執行計算得到第二結果，以此類推，直至將第i-1個結果輸入至第i級流水級中的第i選擇運算器執行計算得到第i個結果；

將所述第i個結果輸入至所述存儲介質進行存儲；

其中，所述第i個結果為輸出矩陣，所述多級流水級的數量i是根據所述第一運算指令的計算拓撲結構確定的，且i為正整數。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述多級流水級中的每個流水級包括有預先設置的固定運算器，所述每個流水級中的固定運算器均不相同，

所述采用多級流水級的計算方式，對所述矩陣執行所述第一運算指令包括：

所述計算裝置控制所述矩陣運算單元利用第一級流水級中的固定運算器對所述矩陣進行計算得到第一結果，將所述第一結果輸入到第二級流水級中的固定運算器執行計算得到第二結果，以此類推，直至將第i-1個結果輸入至第i級流水級中的固定運算器執行計算得到第i個結果；

將所述第i個結果輸入至所述存儲介質進行存儲；

其中，所述多級流水級的數量i是根據所述第一運算指令的計算拓撲結構確定的，且i為正整數。