[發明專利]離散傅立葉相關變換的硬件實施

在審

• 申請號: 202211259113.4
• 申請日: 2022-10-14
• 公開（公告）號: CN115994565A
• 公開（公告）日: 2023-04-21
• 發明（設計）人: S·拉曼蒂亞;J·伊姆伯;C·迪基奇;T·阿瑟頓
• 申請（專利權）人: 想象技術有限公司
• 主分類號: G06N3/063
• 分類號: G06N3/063;G06N3/0464;G06F17/14;G06F17/15;G06F17/16
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王坤哲;徐敏剛

1.一種使用硬件加速器實施離散傅立葉相關變換的方法，所述硬件加速器包括固定功能電路系統，所述固定功能電路系統包括被配置為執行一個或多個卷積運算的卷積硬件，其中所述離散傅立葉相關變換包括至少一個矩陣乘法運算，所述方法包括：

獲得輸入數據，其中所述輸入數據包括要經歷所述離散傅立葉相關變換的值；

獲得至少一個卷積核，其中每個卷積核是從權重矩陣中導出的，所述權重矩陣表示所述離散傅立葉相關變換的所述至少一個矩陣乘法運算的被乘數或乘數；以及

使用所述硬件加速器對所述輸入數據執行所述離散傅立葉相關變換，其中所述離散傅立葉相關變換的所述至少一個矩陣乘法運算是通過使用所述卷積硬件使用所述至少一個卷積核執行一個或多個卷積運算來執行的。

2.如權利要求1所述的方法，其中每個卷積核是通過整形和/或置換相應權重矩陣的維度來生成的。

3.如權利要求2所述的方法，其中在獲得所述輸入數據之前生成所述卷積核。

4.如權利要求1至3中任一項所述的方法，其中：

所述輸入數據包括兩個或更多個值序列，所述兩個或更多個值序列中的每個值序列將使用所述離散傅立葉相關變換的相應實例被單獨變換；并且

使用單個卷積運算對相應的值序列執行所述離散傅立葉相關變換的多個實例的所述至少一個矩陣乘法運算中的矩陣乘法運算。

5.如權利要求1至4中任一項所述的方法，其中所述離散傅立葉相關變換是離散傅立葉變換。

6.如權利要求5所述的方法，其中：

所述輸入數據包括第一張量，所述第一張量僅包括要經歷所述離散傅立葉變換的值的實部；

所述離散傅立葉變換包括第一組矩陣乘法，所述第一組矩陣乘法包括：

將所述第一張量乘以第一權重矩陣以產生第一相乘張量；以及

將所述第一張量乘以第二權重矩陣以產生第二相乘張量；

所述至少一個卷積核包括從所述第一權重矩陣導出的第一卷積核和從所述第二權重矩陣中導出的第二卷積核；并且

所述第一組矩陣乘法是通過使用所述卷積硬件使用所述第一卷積核和所述第二卷積核執行至少兩次卷積來執行的。

7.如權利要求6所述的方法，其中：

所述輸入數據還包括第二張量，所述第二張量僅包括要經歷所述離散傅立葉變換的值的虛部；

所述離散傅立葉變換包括第二組矩陣乘法，所述第二組矩陣乘法包括：將所述第二張量乘以所述第一權重矩陣以產生第三相乘張量；以及將所述第二張量乘以所述第二權重矩陣以產生第四相乘張量；并且

所述第二組矩陣乘法是通過使用所述卷積硬件使用所述第一卷積核和所述第二卷積核執行至少兩次卷積以執行所述第二組矩陣乘法來執行的。

8.如權利要求7所述的方法，其中所述第一組矩陣乘法和所述第二組矩陣乘法是通過以下步驟執行的：

連接所述第一張量和所述第二張量以產生連接張量；

使用所述第一卷積核對所述連接張量執行第一卷積，以產生包括所述第一相乘張量和所述第三相乘張量的第一卷積輸出；

使用所述第二卷積核對所述連接張量執行第二卷積，以產生包括所述第二相乘張量和所述第四相乘張量的第二卷積輸出；

拆分所述第一卷積輸出和所述第二卷積輸出以產生所述第一乘積張量、所述第二乘積張量、所述第三乘積張量和所述第四乘積張量。

9.如權利要求7所述的方法，其中所述第一組乘法和所述第二組矩陣乘法是通過以下步驟執行的：

使用所述第一卷積核對所述第一張量執行第一卷積以產生所述第一相乘張量；

使用所述第二卷積核對所述第一張量執行第二卷積以產生所述第二相乘張量；

使用所述第一卷積核對所述第二張量執行第三卷積以產生所述第三相乘張量；以及

使用所述第二卷積核對所述第二張量執行第四卷積以產生所述第四相乘張量。