[發(fā)明專利]隨機(jī)計(jì)算電路及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210051134.0
• 申請(qǐng)日: 2022-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN114385111A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏祥野;修黎明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京京東方技術(shù)開發(fā)有限公司;京東方科技集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F7/575
• 分類號(hào): G06F7/575
• 代理公司: 北京三高永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 雷思鳴

本公開提供了一種隨機(jī)計(jì)算電路及方法。所述隨機(jī)計(jì)算電路包括：所述隨機(jī)計(jì)算電路包括：映射電路，用于將待計(jì)算的兩個(gè)數(shù)字分別映射為一個(gè)第一控制字，得到兩個(gè)第一控制字；計(jì)算電路，用于基于所述兩個(gè)第一控制字產(chǎn)生兩個(gè)序列，以及對(duì)所述兩個(gè)序列進(jìn)行邏輯運(yùn)算，對(duì)所述邏輯運(yùn)算輸出的結(jié)果序列進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到計(jì)算結(jié)果；控制電路，用于在所述兩個(gè)第一控制字滿足條件時(shí)，控制所述計(jì)算電路輸出所述計(jì)算結(jié)果；在所述兩個(gè)第一控制字不滿足條件時(shí)，控制所述映射電路重新將所述待計(jì)算的兩個(gè)數(shù)字映射為兩個(gè)第二控制字，所述第二控制字和第一控制字不同；在所述兩個(gè)第二控制字滿足條件時(shí)，控制所述計(jì)算電路輸出基于所述兩個(gè)第二控制字得到的計(jì)算結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及電路技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種隨機(jī)計(jì)算電路及方法。

背景技術(shù)

在隨機(jī)計(jì)算(Stochastic Computing，SC)中，數(shù)字可以采用比特序列表示。例如，采用比特序列中比特1的概率表示數(shù)字，比如用比特序列1，0，0，0表示1/4。

將數(shù)字采用比特序列表示后，計(jì)算可以由非常簡(jiǎn)單的電路處理。例如，用于實(shí)現(xiàn)乘法的隨機(jī)計(jì)算電路可以由序列產(chǎn)生電路、與門和計(jì)數(shù)電路組成。其中，序列產(chǎn)生電路用于采用序列表示待計(jì)算的數(shù)字，比如采用序列S1：01101010表示4/8，序列S2：10111011表示6/8，然后將序列S1和S2輸入與門中，與門輸出序列S3：00101010，計(jì)數(shù)電路通過對(duì)序列S3中的比特1和0進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到序列S3中比特1的概率3/8，也即是4/8和6/8相乘的結(jié)果。

由于數(shù)字在采用比特序列進(jìn)行表示時(shí)，只限定了其中比特1的出現(xiàn)的概率，因此同一個(gè)數(shù)字可以表示成多種同一長(zhǎng)度的比特序列，然而并非每種比特序列都能保證計(jì)算準(zhǔn)確。例如在前面的例子中，如果將S1的序列替換成01011100，S2的序列替換成11101011，那么經(jīng)過與門計(jì)算得到的S3序列為01001000，對(duì)應(yīng)的值為2/8，替換比特序列后計(jì)算出現(xiàn)錯(cuò)誤。

因此，如何保障隨機(jī)計(jì)算的準(zhǔn)確性，成為隨機(jī)計(jì)算的難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本公開實(shí)施例提供了一種隨機(jī)計(jì)算電路及方法。

本公開至少一實(shí)施例提供了一種隨機(jī)計(jì)算電路，所述隨機(jī)計(jì)算電路包括：

映射電路，用于將待計(jì)算的兩個(gè)數(shù)字分別映射為一個(gè)第一控制字，得到兩個(gè)第一控制字；

計(jì)算電路，用于基于所述兩個(gè)第一控制字產(chǎn)生兩個(gè)序列，以及對(duì)所述兩個(gè)序列進(jìn)行邏輯運(yùn)算，對(duì)所述邏輯運(yùn)算輸出的結(jié)果序列進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到計(jì)算結(jié)果；

控制電路，用于在所述兩個(gè)第一控制字滿足條件時(shí)，控制所述計(jì)算電路輸出所述計(jì)算結(jié)果；在所述兩個(gè)第一控制字不滿足條件時(shí)，控制所述映射電路重新將所述待計(jì)算的兩個(gè)數(shù)字映射為兩個(gè)第二控制字，所述第二控制字和第一控制字不同；在所述兩個(gè)第二控制字滿足條件時(shí)，控制所述計(jì)算電路輸出基于所述兩個(gè)第二控制字得到的計(jì)算結(jié)果；

其中，所述兩個(gè)第一控制字滿足條件時(shí)，所述兩個(gè)序列不相關(guān)，所述兩個(gè)第一控制字不滿足條件時(shí)，所述兩個(gè)序列相關(guān)。

可選地，所述控制電路，包括：

控制字轉(zhuǎn)換子電路，用于將所述兩個(gè)第一控制字分別轉(zhuǎn)換為兩個(gè)整數(shù)值；

互質(zhì)判斷子電路，用于判斷所述兩個(gè)整數(shù)值是否互質(zhì)；所述兩個(gè)整數(shù)值互質(zhì)，表示所述兩個(gè)第一控制字滿足條件；所述兩個(gè)整數(shù)值不互質(zhì)，表示所述兩個(gè)第一控制字不滿足條件。

可選地，所述第一控制字包括整數(shù)部分和小數(shù)部分；

所述控制字轉(zhuǎn)換子電路，用于將所述整數(shù)部分和所述小數(shù)部分之間的虛擬小數(shù)點(diǎn)移動(dòng)到小數(shù)部分最末端，并且去除末端為0的位數(shù)，得到所述整數(shù)值。

可選地，所述互質(zhì)判斷子電路，用于通過二進(jìn)制歐幾里得算法判斷所述兩個(gè)整數(shù)值是否互質(zhì)。