一种能支持不同位宽运算数据的运算单元、方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种运算单元、运算方法及运算装置，在不存在与所述运算数据的位宽相同的运算器时，将多个低位宽运算器合并为一个新的运算器，令所述的新的运算器执行运算，所述新的运算器能够满足所述运算数据的位宽需求。本发明专利技术能够支持不同位宽运算数据的运算，以实现高效的神经网络运算、矩阵运算及向量运算，同时，节省运算器的数量，减少硬件面积。减少硬件面积。减少硬件面积。

【技术实现步骤摘要】
一种能支持不同位宽运算数据的运算单元、方法及装置


[0001]本专利技术涉及计算机领域，尤其涉及一种运算单元、运算方法及运算装置，支持不同位宽运算数据的运算。

技术介绍

[0002]人工神经网络(ANNs)，简称神经网络(NNs)，是一种模仿动物神经网络行为特征，进行分布式并行信息处理的算法数学模型。这种网络依靠系统的复杂程度，通过调整内部大量节点之间相互连接的关系，从而达到处理信息的目的。目前，神经网络在智能控制、机器学习等很多领域均获得长足发展。由于神经网络属于算法数学模型，其涉及大量的数学运算，因此如何快速、准确地执行神经网络运算是当前迫切需要解决的问题。其中，神经网络运算中各个参数在不同的层次中进行表示和运算时所需的位宽不同，使用不同位宽的运算器，可以减少实际的运算量，降低功耗；通过将低位宽的运算器合并成高位宽的运算器可以重复利用低位宽的运算器，减少运算器的数量，减少装置的面积。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种运算单元、运算方法及运算装置，支持不同位宽运算数据的运算，以实现高效的神经网络本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种运算单元，其中，所述运算单元用于获取运算数据的位宽，在不存在与所述运算数据的位宽相同的运算器时，将多个低位宽运算器合并为一个新的运算器，令所述的新的运算器执行运算。2.根据权利要求1所述的运算单元，其中，所述运算单元用于选用比所述运算数据所需运算器的位宽小且最接近所述运算数据位宽的多个低位宽运算器进行组合合并，以形成所述新的运算器。3.根据权利要求2所述的运算单元，其中，所述多个低位宽运算器具有相同或不同的位宽。4.根据权利要求1所述的运算单元，其中，所述运算单元还用于在存在与所述运算数据的位宽相同的运算器，令对应的运算器进行运算。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的运算单元，其中，所述运算单元用于获取指令，根据所述指令获取所述运算数据的位宽，并确定是否存在与所述运算数据的位宽相同的运算器，以选用相应的运算器执行运算。6.根据权利要求5所述的运算单元，其中，所述指令为一运算指令，其中，所述指令包括：操作码，用于指示该指令的运算类型；操作数，用于作为运算数据或用于指示所述运算数据的存储地址；位宽域，用于指示所述运算数据的位宽、运算过程中所对应的运算器的位宽以及是否需要将低位宽运算器合并为高位宽运算器；所述运算单元用于根据所述位宽域确定运算数据的位宽，在不存在与所述运算数据的位宽相同的运算器时，选择多个低位宽运算器合并为一个新的运算器，并令所述新的运算器根据所述操作数获取运算数据，执行所述操作码所指示的运算。7.根据权利要求6所述的运算单元，其中，所述运算指令包括至少3个操作数和至少2个位宽域，所述位宽域与在运算器中运算时操作数的种类数量相同；所述运算指令包括矩阵
‑
矩阵运算指令、向量
‑
向量运算指令以及矩阵
‑
向量运算指令。8.根据权利要求5所述的运算单元，其中，所述指令包括一位宽配置指令和一运算指令，所述位宽配置指令包括位宽域，所述运算指令包括操作码和操作数，其中，所述位宽配置指令包括位宽域，用于指示所述运算指令中操作数的位宽；所述运算指令的操作码用于指示该指令的运算类型；所述运算指令的操作数用于作为运算数据或用于指示运算数据的存储地址；所述运算单元首先用于执行位宽配置指令，根据位宽配置指令中的位宽域确定运算指令中操作数的位宽，在不存在与所述运算数据的位宽相同的运算器时，选择多个低位宽运算器合并为一个新的运算器，然后所述运算单元用于执行所述运算指令，令所述新的运算器根据操作数获取运算数据，并执行操作码所指示的运算。9.根据权利要求8所述的运算单元，其中，所述位宽配置指令包括矩阵
‑
矩阵位宽配置指令、向量
‑
向量位宽配置指令以及矩阵
‑
向量位宽配置指令；相应地，所述运算指令包括矩阵
‑
矩阵运算指令、向量
‑
向量运算指令以及矩阵
‑
向量运算指令；
所述矩阵
‑
矩阵位宽配置指令包括至少一操作码和至少2个位宽域，用于指明所述矩阵
‑
矩阵运算指令所使用的运算器的位宽；所述矩阵
‑
矩阵运算指令包括至少一操作码和至少4个操作数；所述向量
‑
向量位宽配置指令包括一操作码和至少2个位宽域，用于指明所述向量
‑
向量运算指令所使用的运算器的位宽；所述向量
‑
向量运算指令包括至少一操作码和至少3个操作数；所述矩阵
‑
向量位宽配置指令包括至少一操作码和至少3个位宽域，用于指明所述矩阵
‑
向量运算指令所使用的运算器的位宽；所述矩阵
‑
向量运算指令至少一操作码和至少6个操作数。10.一种运算方法，应用于上述的运算单元中，其中，所述方法包括：获取运算数据的位宽；判断是否存在与所述运算数据的位宽相同的运算器；在不存在与所述运算数据的位宽相同的运算器时，将多个低位宽运算器合并为一个新的运算器，并令所述的新的运算器执行...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈天石，郭崎，杜子东，
申请(专利权)人：中科寒武纪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：