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执行确定性推理的组合处理装置、芯片和方法制造方法及图纸

技术编号:23853886 阅读:39 留言:0更新日期:2020-04-18 10:03
本申请涉及执行确定性推理的组合处理装置,包括指令提取模块、指令预解码模块、指令解码模块、指令执行模块、存储器访问模块和寄存器回写模块;指令提取模块从指令存储器中读取指令,并更新程序计数器以指向下一条指令;指令预解码模块会将压缩指令解码为本机指令,指令解码模块访问寄存器堆并确定分支控制;指令执行模块将为指令执行向量计算或标量计算得到结果,为Load/Store指令访问已访问的内存,并计算分支和跳转并根据其预期结果进行检查;在存储器访问模块中,流水线的内存访问完成;寄存器回写模块将执行阶段的结果写入寄存器堆。本申请还涉及包含上述组合处理装置的确定性神经网络算法的运算装置、计算芯片及其应用。

Combined processing device, chip and method for deterministic reasoning

【技术实现步骤摘要】
执行确定性推理的组合处理装置、芯片和方法
本申请涉及一种执行确定性推理的组合处理装置、芯片和方法,适用于计算机

技术介绍
人工神经网络,简称神经网络,在机器学习和认知科学领域,是一种模仿生物神经网络的结构和功能的数学模型或计算模型,用于对函数进行估计和近似。神经网络由大量的节点(或称神经元)之间相互连接构成。每两个节点间的连接都代表一个对于通过该连接信号的加权值,称之为权重,这相当于人工神经网络的记忆。网络的输出则依网络的连接方式,权重值和激励函数的不同而不同。而网络自身通常都是对自然界某种算法或者函数的逼近,也可能是对一种逻辑策略的表达。最近十多年来,人工神经网络的研究工作不断深入,已经取得了很大的进展,其在模式识别、智能机器人、自动控制、预测估计、生物、医学、经济等领域已成功地解决了许多现代计算机难以解决的实际问题,表现出了良好的智能特性,推动了信息技术和人工智能领域不断的发展。神经网络虽然已经在诸多领域取得广泛的成功,然而在现阶段,大部分神经网络算法在设计时并没有考虑到数据安全和计算可验证性等问题。第一,现有神经本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种执行确定性推理的组合处理装置,其特征在于,包括指令提取模块、指令预解码模块、指令解码模块、指令执行模块、存储器访问模块和寄存器回写模块;其中,指令提取模块从指令存储器中读取指令,并更新程序计数器以指向下一条指令;指令预解码模块会将压缩指令解码为本机指令,指令解码模块访问寄存器堆并确定分支控制;指令执行模块将为指令执行向量计算或标量计算得到结果,为Load/Store指令访问已访问的内存,并计算分支和跳转并根据其预期结果进行检查;在存储器访问模块中,流水线的内存访问完成;寄存器回写模块将执行阶段的结果写入寄存器堆。/n

【技术特征摘要】
1.一种执行确定性推理的组合处理装置,其特征在于,包括指令提取模块、指令预解码模块、指令解码模块、指令执行模块、存储器访问模块和寄存器回写模块;其中,指令提取模块从指令存储器中读取指令,并更新程序计数器以指向下一条指令;指令预解码模块会将压缩指令解码为本机指令,指令解码模块访问寄存器堆并确定分支控制;指令执行模块将为指令执行向量计算或标量计算得到结果,为Load/Store指令访问已访问的内存,并计算分支和跳转并根据其预期结果进行检查;在存储器访问模块中,流水线的内存访问完成;寄存器回写模块将执行阶段的结果写入寄存器堆。


2.一种确定性神经网络算法的计算芯片的运算装置,其特征在于,包括:
整型向量运算器,用于进行整数向量的运算;
执行管道,用于通用运算和指令的读取、译码和执行;
存储单元,用于提供所述执行管道访问的存储单元,以及存储所述整型向量运算器执行各指令所用之输入值、输出值和临时值;
所述执行管道是根据权利要求1所述的组合处理装置。


3.根据权利要求2所述的运算装置,其特征在于,所述整型向量运算器中设置有临时值存储单元,用于存储依照指令计算的临时值,并对存储单元进行读取和写入操作。


4.根据权利要求2所述的运算装置,其特征在于,所述整型向量运算器和所述存储单元被配置为随机存储器,所述整型向量运算器和所述存储单元中的输入值和临时值将在每次运算指令完成后被丢弃。


5.根据权利要求2或3或4所述的运算装置,其特征在于,所述整型向量运算器执行整型向量加法、整型向量乘加和整型向量非线性函数值计算。


6.根据权利要求2或3或4或5所述的运算装置,其特征在于,所述整型向量运算器通过地址索引访问所述存储单元,读取和写入输入值、输出值和临时值;在执行管道的指令执行阶段中调用执行,获取存储单元中对应输入值、输出值和临时值之地址索引,通过指令执行管道分配的地址索引,完成对相应地址索引的存储单元的读取和写入操作。


7.根据权利要求6所述的运算装置,其特征在于,整型向量运算指令从寄存器堆读取输入向量在内存中的对应地址索引,并连同输出向量的占位符的地址索引,提供给整型向量运算器完成计算。


8.一种确定性深度神经网络计算芯片,其特征在于,包括:执行管道、整型向量运算器、数据接口、指令接口、分支预测模块、数据缓存模块和可信计算协处理器;
所述执行管道与指令缓存单元、寄存器堆、控制和状态寄存器进行交互以完成指令执行,分支预测模块、数据缓存模块和可信计算协处理器作为执行管道的附加模块提供分支预测、安全计算相关函数、指令缓存相关功能;
所述执行管道是根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈子祺田甲
申请(专利权)人:陈子祺田甲
类型:发明
国别省市:北京;11

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