[發明專利]矩陣的處理方法、裝置及邏輯電路

在審

• 申請號: 202110395943.9
• 申請日: 2018-08-06
• 公開（公告）號: CN113190791A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 董鎮江;楊超然;劉虎;陳海
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G06F17/16
• 分類號: G06F17/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請提供一種矩陣的處理方法、裝置及邏輯電路，其中方法包括：確定待處理矩陣中的多個非零元素；確定所述待處理矩陣的分布矩陣，所述分布矩陣包括用于表示所述待處理矩陣中多個非零元素的位置的標識；通過所述分布矩陣，在另一矩陣中獲取包括多個目標元素的矩陣，其中，每個目標元素在所述另一矩陣中的位置對應于所述待處理矩陣中一個非零元素的位置；以及，根據所述多個非零元素和所述包括多個目標元素的矩陣進行矩陣處理以得到運算結果。本申請提供的矩陣的處理方法、裝置及邏輯電路，能夠提高矩陣的運算效率。

技術領域

本申請涉及數據處理技術領域，尤其涉及一種矩陣的處理方法、裝置及邏輯電路。

背景技術

矩陣是科學計算中常用的一種運算工具，被廣泛應用于工程應用之中。而稀疏矩陣是矩陣的一種特例，指矩陣中僅含有少量非0元素的矩陣。由于稀疏矩陣中存在大量的值為0的元素，采用常規的矩陣存儲方式會在矩陣運算時帶來大量的不必要運算。

現有技術中，為了提高稀疏矩陣的運算效率，往往會采用更有效的稀疏矩陣處理方式對稀疏矩陣進行壓縮處理。目前主流的稀疏矩陣的處理方式為壓縮行存儲(Compressed Row Storage，CSR)，稀疏矩陣經過CSR處理后得到的壓縮矩陣通過行偏移、元素列號和元素數值存儲稀疏矩陣中的非0元素。其中，元素的數值和列號表示一個元素以及其在矩陣中所處的列號，行偏移表示某一行的第一個元素在數值里的起始偏移位置。從而在稀疏矩陣進行運算時，可直接通過壓縮后的壓縮矩陣代替壓縮前的稀疏矩陣進行相關運算，減少了稀疏矩陣在進行卷積運算時，矩陣中的0元素與對應稀疏矩陣相同位置的元素進行乘法計算得到0值的無效計算。同時，在對兩個CSR壓縮矩陣進行卷積運算時，由于兩個CSR壓縮矩陣所對應的原矩陣中的非0元素個數通常不相同，并不能明確CSR壓縮矩陣中的非0元素需要與另一CSR壓縮矩陣中的哪些非0元素進行卷積運算。因此在對兩個CSR壓縮矩陣進行卷積運算之前，還需要還原出CSR壓縮矩陣所對應的原矩陣中的部分0值。以確保兩個CSR壓縮矩陣中的非0元素進行補充0值后輔助對齊后，得到兩個維數相同的CSR壓縮矩陣，從而能夠對兩個維數相同的矩陣中每兩個相同位置的元素的乘積進行累加，以得到兩個矩陣的卷積運算結果。

采用現有的矩陣處理方法，由于壓縮后的稀疏矩陣在進行卷積運算時還需要增加一些0元素以進行元素對齊。因此在壓縮后的稀疏矩陣進行卷積運算時，并沒有完全避免0元素的無效運算，從而造成了現有矩陣處理方法的效率較低。

發明內容

本申請提供一種矩陣的處理方法、裝置及邏輯電路，通過確定待處理矩陣的非零元素以及用于表示非零元素位置的分布矩陣，將非零元素的數量、依次排列的非零元素和分布矩陣組合為壓縮矩陣，使得稀疏矩陣在進行例如矩陣的卷積運算、乘加運算、乘減運算、除加運算或除減運算時，能夠通過壓縮矩陣代替稀疏矩陣進行運算并得到稀疏矩陣的運算結果，從而避免了零元素的無效計算并提高了矩陣的處理方法的效率。

本申請第一方面提供一種矩陣的處理方法，包括：

確定待處理矩陣中的非零元素的數量，所述待處理矩陣為一維矩陣；

確定所述待處理矩陣的分布矩陣，所述分布矩陣用于表示所述待處理矩陣中非零元素的位置；

組合所述非零元素的數量、依次排列的所述待處理矩陣中每個非零元素的值和所述分布矩陣，以獲得所述待處理矩陣的壓縮矩陣。

本實施例提供的矩陣的處理方法，能夠通過確定待處理矩陣的非零元素以及用于表示非零元素位置的分布矩陣，并將非零元素的數量、依次排列的非零元素和分布矩陣組合為壓縮矩陣。本實施例的矩陣處理方法所得到的壓縮矩陣，能夠在待處理矩陣進行例如矩陣的卷積運算、乘加運算、乘減運算、除加運算或除減運算時，通過壓縮矩陣代替待處理矩陣進行運算，以提高處理器對于待處理矩陣的存儲效率和運算效率。

在本申請第一方面一實施例中，所述分布矩陣為一維矩陣，所述待處理矩陣中每個位置上的元素和所述分布矩陣中相同位置上的元素一一對應，所述確定所述待處理矩陣的分布矩陣，包括：