一种神经网络计算芯片及计算方法技术

一种神经网络计算芯片及计算方法，该计算芯片包括平移电路和计算电路，通过平移电路对输入数据进行处理后，使得输入到计算电路中的数据的每个元素的取值都不是负数，满足计算电路中对输入数据的取值的限制条件，从而只需要执行一次计算即可获得计算结果，而不需要进行两次计算。因此，提高了神经网络的计算效率，减少神经网络运算的时延。少神经网络运算的时延。少神经网络运算的时延。

【技术实现步骤摘要】
一种神经网络计算芯片及计算方法


[0001]本申请涉及神经网络计算领域，尤其涉及一种神经网络计算芯片及计算方法。

技术介绍

[0002]神经网络(neural network，NN)作为实现人工智能的重要途径之一，已广泛应用于机器人、语音识别以及图像识别等领域。为提高神经网络的计算效率，业界内通用的做法是为神经网络定制专用的计算芯片，以实现神经网络的高效计算。
[0003]目前，一种应用于神经网络的芯片是存算一体交叉阵列架构的芯片，其主要原理是利用非易失性存储器件构建该存算一体交叉阵列芯片架构中的计算阵列(即crossbar)，并将神经网络的权重数据以电导的形式存储在crossbar的存储单元中。然后，将输入数据转换成电压信号加载到crossbar上，将该电压信号与crossbar的存储单元中存储的权重数据进行乘累加运算，从而得到输出结果。
[0004]构成crossbar的存储单元的器件通常为嵌入式闪存(embedded flash，eFlash)或者为阻变存储器(resistive random-access memory，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种神经网络计算芯片，其特征在于，包括：平移电路，用于接收第一输入数据，并基于预设的平移数据对输入所述计算芯片的第一输入数据进行处理，得到第二输入数据，其中，所述第一输入数据包括至少两个元素，所述至少两个元素中的部分元素为负数，所述第二输入数据中包括的元素的取值为零或者正数；计算电路，连接所述平移电路，用于接收第三输入数据，并基于预设的权重数据对所述第三输入数据进行计算，获得计算结果，其中，所述第三输入数据包括所述第二输入数据以及预设的偏置输入数据，所述权重数据包括偏置权重以及所述计算芯片的初始权重，所述偏置权重和所述偏置输入数据是根据所述平移数据、所述初始权重以及所述计算芯片的初始偏置数据获得的。2.根据权利要求1所述的计算芯片，其特征在于，所述计算芯片还包括：寄存器，用于存储所述预设的平移数据；所述平移电路连接所述寄存器，用于接收所述第一输入数据以及所述平移数据，并分别将所述第一输入数据中的每个元素与所述平移数据进行求和运算以获得所述第二输入数据。3.根据权利要求1所述的计算芯片，其特征在于，所述计算芯片还包括：寄存器，用于存储所述预设的平移数据；所述平移电路包括：加法器，连接所述寄存器，并用于接收所述第一输入数据以及所述平移数据，并分别将所述第一输入数据中的每个元素与所述平移数据进行求和运算，获得第一中间数据；比较器，连接所述加法器，用于将所述第一中间数据的每个元素与预设值进行比较，获得所述第二输入数据。4.根据权利要求2或3所述的计算芯片，其特征在于：所述寄存器，还用于存储所述偏置输入数据；所述计算芯片还包括：数据处理电路，分别连接所述平移电路以及所述寄存器，用于根据所述第二输入数据与所述偏置输入数据得到所述第三输入数据；其中，所述计算电路，连接所述数据处理电路，用于接收所述第三输入数据，并根据存储的所述权重数据，对所述第三输入数据进行计算，获得所述计算结果。5.根据权利要求1-4中任一项所述的计算芯片，其特征在于，所述偏置权重和所述偏置输入数据是按照预设规则对处理后的偏置数据进行拆分得到的，其中，所述预设规则根据所述计算电路的输入数据的范围以及所述初始权重的数据范围来确定，所述处理后的偏置数据是根据所述平移数据、所述初始权重以及所述初始偏置数据计算得到的。6.根据权利要求1-5中任一项所述的计算芯片，其特征在于，所述计算电路包括计算交叉阵列，所述计算交叉阵列包括多个计算单元，所述计算单元包括电阻型存储器计算单元。7.根据权利要求6所述的计算芯片，其特征在于，所述电阻型存储器计算单元包括阻变存储器ReRAM或相变存储器PCM或闪存Flash。8.一种神经网络计算芯片，其特征在于，包括：平移电路，用于接收第一输入数据，并基于预设的平移数据对输入所述计算芯片的第
一输入数据进行处理，得到第二输入数据，其中，所述第一输入数据包括至少两个元素，所述至少两个元素中的部分元素为负数，所述第二输入数据中包括的元素的取值为零或者正数；计算电路，连接所述平移电路并用于：接收所述第二输入数据，并基于预设的初始权重对所述第二输入数据进行计算，获得第一中间结果；以及，基于预设的偏置数据对所述第一中间结果进行计算，获得计算结果，其中，所述预设的偏置数据是根据所述平移数据、所述初始权重以及所述计算芯片的初始偏置数据获得的。9.根据权利要求8所述的计算芯片，其特征在于，所述计算芯片还包括：寄存器，用于存储所述预设的平移数据；所述平移电路连接所述寄存器，用于接收所述第一输入数据以及所述平移数据，并分别将所述第一输入数据中的每个元素与所述平移数据进行求和运算，获得所述第二输入数据。10.根据权利要求8所述的计算芯片，其特征在于，所述计算芯片还包括：寄存器，用于存储所述预设的平移数据；所述平移电路包括：加法器，连接所述寄存器，并用于接收所述第一输入数据以及所述平移数据，并分别将所述第一输入数据中的每个元素与所述平移数据进行求和运算，获得第一中间数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：华幸成，曾重，倪磊滨，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：