[發明專利]由恒定概率匹配指標的稀疏性感知神經處理單元及方法

在審

• 申請號: 202011353674.1
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN113469323A
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 柳成周;金載俊;吳榮澤
• 申請（專利權）人: 浦項工科大學校產學協力團
• 主分類號: G06N3/04
• 分類號: G06N3/04;G06N3/08;G06N3/063;G06F5/06
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 馬芬;王琳

1.一種稀疏性感知神經處理單元的處理方法，其中，所述稀疏性感知神經處理單元的處理方法包括：

接收多個輸入激活；

從各加權輸出通道獲取具有非零值的加權；

將所述加權及輸入激活存儲在存儲器中，并獲得輸入通道指標，其中，所述輸入通道指標包括存儲有所述加權及輸入激活的存儲器地址位置；以及

將各加權輸出通道的所述非零值的加權按指標匹配單元的行大小進行排列并匹配所述指標匹配單元中的所述加權及輸入激活，其中，所述指標匹配單元包括存儲所述輸入通道指標的緩沖存儲器。

2.根據權利要求1所述的稀疏性感知神經處理單元的處理方法，其中，所述指標匹配單元包括比較器陣列、加權緩沖存儲器及輸入激活緩沖存儲器，

在所述比較器陣列的邊界，沿列方向排列存儲輸入激活輸入通道指標的所述輸入激活緩沖存儲器，沿行方向排列存儲非零值加權輸入通道指標的所述加權緩沖存儲器，以便匹配所述加權及輸入激活。

3.根據權利要求2所述的稀疏性感知神經處理單元的處理方法，其中，在所述加權緩沖存儲器中，各加權輸出信道的所述非零值的加權按升序排列，當所述非零值的加權的個數超過所述加權輸出通道的輸入通道大小時，所述非零值的加權排列在下一個輸出通道中。

4.根據權利要求2所述的稀疏性感知神經處理單元的處理方法，其中，所述輸入激活緩沖存儲器將所述輸入激活的各輸入通道指標與像素尺寸一對一進行匹配，并將各像素尺寸按升序排列。

5.根據權利要求1至4中的任何一項所述的稀疏性感知神經處理單元的處理方法，還包括：

在所述加權緩沖存儲器中，根據所述加權及輸入激活之間的密度(d)，確定各加權輸出通道的非零輸入通道指標的平均數n；以及

根據所述非零輸入通道指標的平均數n，確定所述加權緩沖存儲器的加權輸出通道平均數m，

所述n及m由下式確定：

n＝s*d，其中，s是加權輸出通道的輸入通道大小，m＝s'/n，其中，s'是指標匹配單元的列大小。

6.根據權利要求5所述的稀疏性感知神經處理單元的處理方法，其中，對于各CLK循環，各輸入激活輸入通道指標匹配的加權輸入通道指標的平均數(Pm)與所述加權及輸入激活之間的密度(d)無關并由下式維持：

Pm＝d*m＝d*(s'/n)＝d*(s'/s/d)＝s'/s，此時，設置成s＝s'則Pm＝1。

7.根據權利要求5所述的稀疏性感知神經處理單元的處理方法，還包括：

在所述輸入激活及所述加權的匹配指標上顯示旗信號，并將最多p個匹配指標傳送至p-way優先序編碼器；以及

接收最多p個匹配的輸入激活及加權對的所述p-way優先序編碼器將所述匹配的輸入激活及加權對逐一連續地傳送至先入先出隊列。

8.根據權利要求7所述的稀疏性感知神經處理單元的處理方法，還包括：

從存儲于加權緩沖存儲器的加權中刪除由所述p-way優先序編碼器發送至先入先出隊列的加權，并將存儲于加權緩沖存儲器的加權中的由所述p-way優先序編碼器未發送至先入先出隊列的加權進行再排列。

9.一種稀疏性感知神經處理單元，其中，所述稀疏性感知神經處理單元包括：

指標匹配單元，其包括緩沖存儲器及比較器陣列，所述緩沖存儲器包括存儲非零值的加權的加權緩沖存儲器及存儲非零值的輸入激活的輸入激活緩沖存儲器，所述比較器陣列匹配所述非零值的加權的指標及所述非零值的輸入激活的指標；

p-way優先序編碼器，其從所述比較器陣列接收最多p個匹配的輸入激活及加權對；以及

先入先出隊列，其從所述p-way優先序編碼器逐一接收匹配的輸入激活及加權對，并將匹配的輸入激活及加權對逐一傳送至倍增器。

10.根據權利要求9所述的稀疏性感知神經處理單元，其中，在將最多p個匹配的輸入激活及加權對傳送至所述p-way優先序編碼器時，所述指標匹配單元從加權緩沖存儲器中刪除由p-way優先序編碼器發送至先入先出隊列的加權，并對由p-way優先序編碼器未發送至先入先出隊列的加權進行再排列。