[發明專利]數據乘加運算電路

有效

• 申請號: 202110621616.0
• 申請日: 2021-06-04
• 公開（公告）號: CN113076083B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 常亮;竹子軒;司鑫;沈朝暉;陳亮;吳強
• 申請（專利權）人: 南京后摩智能科技有限公司
• 主分類號: G06F7/544
• 分類號: G06F7/544
• 代理公司: 北京思源智匯知識產權代理有限公司 11657
• 代理人: 毛麗琴

本公開實施例公開了一種數據乘加運算電路，其中，該電路包括：數據格式轉換模塊，用于將輸入的第一原始數組和第二原始數組分別包括的數據轉換為第一預設表示方式的數據，得到第一待計算數組和第二待計算數組；數據乘加運算模塊，用于基于第一待計算數組和第二待計算數組包括的數據，進行針對第一原始數組和第二原始數組的乘加運算，得到乘加結果數據；數據格式化模塊，用于將乘加結果數據轉換為第二預設表示方式的數據。本公開實施例實現了對任意數據存儲格式的數據進行大規模乘加運算，采用批處理的數據解釋重構，減少了冗余的數據存儲格式處理，提高了數據乘加操作的效率，還可以兼容多種乘加算法，具備擴展性。

技術領域

本公開涉及計算機技術領域，尤其是一種數據乘加運算電路。

背景技術

在計算機技術中，乘加運算是一種基礎數學運算，在人工智能算法中，乘加運算被廣泛應用在卷積層、反卷積層、全連接層等矩陣運算處理過程。該運算的數學實質是對兩個N元數組 和數組 計算

乘加運算單元的設計，目前主要有兩種技術方案。一是使用多個簡單整數乘加器構建大規模陣列。二是使用通用浮點計算單元循環進行乘加運算。

發明內容

本公開的實施例提供了一種數據乘加運算電路，該電路包括：數據格式轉換模塊，用于將輸入的第一原始數組和第二原始數組分別包括的數據轉換為第一預設表示方式的數據，得到第一待計算數組和第二待計算數組，其中，第一預設表示方式是與數據存儲格式無關的表示方式；數據乘加運算模塊，用于基于第一待計算數組和第二待計算數組包括的數據，進行針對第一原始數組和第二原始數組的乘加運算，得到乘加結果數據；數據格式化模塊，用于將乘加結果數據轉換為第二預設表示方式的數據。

在一些實施例中，數據格式轉換模塊包括：運算數值提取單元，用于從第一原始數組和第二原始數組分別包括的數據中提取運算數值，得到第一待計算數組和第二待計算數組；屬性數值提取單元，用于從第一原始數組和第二原始數組分別包括的相對應的數據中提取屬性數值，得到第一屬性數組和第二屬性數組，并對第一屬性數組和第二屬性數組進行格式相關運算，得到乘加結果屬性數值。

在一些實施例中，數據乘加運算模塊進一步用于：基于第一屬性數組和第二屬性數組，對第一待計算數組和第二待計算數組分別包括的數據進行乘加運算，得到與乘加結果屬性數值表示的數據類型相應的乘加結果數據。

在一些實施例中，第一原始數組和第二原始數組分別包括的數據為浮點型數據；屬性數值提取單元包括：第一符號提取子單元，用于從浮點型數據中提取符號位，并將第一原始數組和第二原始數組中相對應的數據的符號進行異或運算，得到乘積的符號；指數提取子單元，用于從浮點型數據中提取指數，并將第一原始數組和第二原始數組中相對應的數據的指數相加，得到乘積的指數；數據乘加運算模塊進一步用于：基于所得到的各個乘積符號和的指數，對第一待計算數組和第二待計算數組分別包括的數據進行乘加運算，得到浮點型數據的乘加結果數據。

在一些實施例中，第一原始數組和第二原始數組分別包括的數據為定點型數據；屬性數值提取單元包括：第二符號提取子單元，用于從定點型數據中提取符號位，并將第一原始數組和第二原始數組中相對應的數據的符號位進行異或運算，得到乘積的符號；數據乘加運算模塊進一步用于：基于所得到的各個乘積的符號，對第一待計算數組和第二待計算數組分別包括的相對應的數據進行乘加運算，得到定點型數據的乘加結果數據。

在一些實施例中，數據乘加運算模塊包括：運算控制單元，用于根據預設算法，生成運算控制信號；乘加運算單元，用于基于運算控制信號，利用第一待計算數組和第二待計算數組進行乘加運算，得到乘加結果數據。

在一些實施例中，乘加運算單元包括：數據前處理子單元，用于基于運算控制信號對第一待計算數組和第二待計算數組進行前處理，得到處理后數據；并行累加子單元，用于對處理后數據進行累加計算，得到乘加結果數據。