光电计算系统及其量化单元技术方案

本发明专利技术涉及光电计算系统及其量化单元，量化单元包括：量化前处理模块和量化后处理模块两部分；所述量化前处理模块，用于对一次光向量

【技术实现步骤摘要】
光电计算系统及其量化单元


[0001]本专利技术涉及光电计算系统
，具体说是光电计算系统及其量化单元。

技术介绍

[0002]目前，在光电计算系统中存在ADC低比特限制问题，所述ADC低比特限制问题是指：在光电计算系统中，卷积计算是模拟计算，因此卷积计算的结果(模拟信号)需要通过模数转换器件(ADC)转换为数字信号后才能够存储。而ADC存在低比特限制，即：如果转换得到的数字信号拥有较高的比特数例如32bit，那么就会给光电计算系统带来指数级别的功耗，这严重影响了光电计算系统的性能，比特数和功耗是成正比关系的，所以比特数越低越好(例如做到8bit以内)。
[0003]现有技术中，针对光电计算系统中的ADC低比特限制问题暂无相应的解决方法。
[0004]从更宽泛的角度看，凡是涉及到模数转换的模拟信号系统，例如神经网络计算加速的模拟计算系统、模拟存内计算系统等，均可将拥有较高的比特数的数字信号进行舍弃处理，通过直接舍弃多余的位数以避免功耗的指数级别增长，但是这样的后果是以较大的精度损失为代价，且无相应的误差补偿措施。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.量化单元，其特征在于，包括：量化前处理模块和量化后处理模块两部分；所述量化前处理模块，用于对一次光向量
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矩阵乘法模拟计算的结果进行量化，所述量化是指通过设定的缩放因子Scale对一次光向量
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矩阵乘法模拟计算的结果进行量化；所述量化后处理模块，用于对从存储器中提取的权重和激活值进行相应的量化和/或反量化操作，用于为下一个卷积层的输入作准备。2.如权利要求1所述的量化单元，其特征在于，所述量化前处理模块内包括放大器阵列，所述一次光向量
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矩阵乘法模拟计算的结果为一个向量值，该一个向量值由模拟信号An承载，n＝1,2,3
……
,因此该一个向量值对应为n束模拟信号，构成模拟信号An的n束模拟信号进入放大器阵列后，由n个放大器一对一的将n束模拟信号进行量化。3.如权利要求1所述的量化单元，其特征在于，所述权重是下一个卷积层的权重，权重是预先存储的；当前卷积层的输出经过激活函数激活后生成所述激活值，激活值是下一个卷积层的输入。4.如权利要求1所述的量化单元，其特征在于，所述量化后处理模块内包括第一反量化器和第二反量化器，误差补偿单元，第一量化器和第二量化器；所述第一反量化器和第二反量化器用于对从存储器获取的激活值进行两次反量化操作；所述误差补偿单元用于对两次反量化操作后的结果进行误差补偿，得到误差补偿后的激活值；所述第一量化器用于对误差补偿后的激活值进行量化；所述第二量化器用于对从存储器获取的权重进行量化。5.如权利要求4所述的量化单元，其特征在于，误差补偿单元通过数值的加减实现对两次反量化操作后的结果进行误差补偿，误差补偿的数值在推理前的校准过程中获得。6.如权利要求4所述的量化单元，其特征在于，用一个第三反量化器替代所述第一反量化器和第二反量化器；第一反量化器和第二反量化器的缩放因子Scale采用数值相乘的方式合并后作为第三反量化器的缩放因子Scale；所述第三反量化器用于对从存储器获取的激活值进行一次反量化操作。7.如权利要求4所述的量化单元，其特征在于，反量化器采用乘法器电路实现，量化器采用移位器电路实现，误差补偿单元采用加法器电路实现。8.光电计算系统，其特征在于，所述光电计算系统中内嵌有权利要求1
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7任意之一所述量化单元，其中：在光探测单元和ADC...

【专利技术属性】
技术研发人员：林泽宇，雷亚雄，高曰超，赵志达，李森，
申请(专利权)人：北京思丰可科技有限公司，
类型：发明
国别省市：