[發明專利]算術設備、算術設備的操作方法和神經網絡處理器

在審

• 申請號: 202011237219.5
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112925505A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 宋陳煜;金大卿;樸峻奭;宋準鎬;李世煥;張準祐;趙胤校
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: G06F7/53
• 分類號: G06F7/53;G06F9/30;G06N3/063
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 張川緒;劉燦強

1.一種算術設備，包括：

第一操作數保持電路，被配置為：

基于輸入到第一操作數保持電路的第一操作數的高階位數據的位值來生成指示信號，第一操作數的高階位數據包括第一操作數的最高有效位，

基于指示信號對輸入到第一操作數保持電路的時鐘信號進行門控，以生成門控的時鐘信號，

基于門控的時鐘信號被施加到對第一操作數的高階位數據進行鎖存的觸發器，來生成鎖存的第一操作數的高階位數據，以及

輸出第一操作數的位數據，第一操作數的位數據包括鎖存的第一操作數的高階位數據和第一操作數的低階位數據；

第二操作數保持電路，被配置為基于時鐘信號輸出輸入到第二操作數保持電路的第二操作數；以及

算術電路，被配置為：

基于指示信號對鎖存的第一操作數的高階位數據執行數據門控，以生成數據門控的第一操作數的高階位數據，以及

通過使用第二操作數和修改的第一操作數執行運算來輸出運算結果，修改的第一操作數包括數據門控的第一操作數的高階位數據以及第一操作數的低階位數據。

2.根據權利要求1所述的算術設備，其中，第一操作數保持電路包括零確定電路，零確定電路被配置為：基于第一操作數的高階位數據的所有位值為“0”來生成具有第一邏輯電平的指示信號，并且基于第一操作數的高階位數據的位值中的至少一個位值不為“0”來生成具有第二邏輯電平的指示信號。

3.根據權利要求1或2所述的算術設備，其中，第一操作數保持電路包括：

高階位觸發器，被配置為基于門控的時鐘信號對第一操作數的高階位數據進行鎖存，以生成鎖存的第一操作數的高階位數據；以及

低階位觸發器，被配置為基于時鐘信號對第一操作數的低階位數據進行鎖存。

4.根據權利要求3所述的算術設備，其中，第一操作數保持電路還包括時鐘門控電路，時鐘門控電路被配置為通過根據指示信號的邏輯電平對時鐘信號進行門控來生成門控的時鐘信號，并將門控的時鐘信號提供給高階位觸發器。

5.根據權利要求1或2所述的算術設備，其中，算術電路包括：

數據門控電路，被配置為：通過基于指示信號的邏輯電平選擇性地傳遞鎖存的第一操作數的高階位數據，來生成數據門控的第一操作數的高階位數據；以及

計算電路，被配置為：通過使用數據門控的第一操作數的高階位數據、第一操作數的低階位數據和第二操作數執行運算來生成運算結果。

6.根據權利要求5所述的算術設備，其中，算術電路還包括：

時鐘門控電路，被配置為通過基于指示信號的邏輯電平對時鐘信號進行門控來生成第二門控的時鐘信號；

高階位觸發器，被配置為基于第二門控的時鐘信號來對鎖存的第一操作數的高階位數據進行鎖存；以及

低階位觸發器，被配置為基于時鐘信號對第一操作數的低階位數據進行鎖存。

7.根據權利要求5所述的算術設備，其中，算術電路還包括：

乘法電路，被配置為通過使用第二操作數和修改的第一操作數執行乘法來生成乘法結果；以及

累加電路，被配置為通過對乘法結果的至少一個值進行累加并求和來輸出運算結果。

8.根據權利要求7所述的算術設備，其中，乘法電路包括：

第一乘法器，被配置為通過將第一操作數的低階位數據與第二操作數相乘來生成第一乘法結果；

第二乘法器，被配置為通過將數據門控的第一操作數的高階位數據與第二操作數相乘來生成第二乘法結果；

移位器，被配置為通過將第二乘法結果移位第一操作數的低階位數據中的位的數量來生成移位的第二乘法結果；以及

加法器，被配置為將移位的第二乘法結果與第一乘法結果相加。