数据处理方法、系统以及精简指令集计算RISC装置制造方法及图纸

本公开涉及一种数据处理方法、系统以及精简指令集计算RISC装置，涉及计算机技术领域。本公开的数据处理方法，由精简指令集计算RISC装置执行，包括：接收主机发送的激活函数的计算通知；将激活函数的计算通知转换为RISC

【技术实现步骤摘要】
数据处理方法、系统以及精简指令集计算RISC装置


[0001]本公开涉及计算机
，特别涉及一种数据处理方法、系统以及精简指令集计算RISC装置。

技术介绍

[0002]AI(Artificial Intelligence，人工智能)计算任务中包含大量使用了激活函数的运算，在例如x86或ARM架构的通用CPU中进行激活函数的计算时，计算程序会被编译为多条机器指令，其中对多条指令的取值译码等操作会产生大量的指令开销，降低了整体的计算效率。

技术实现思路

[0003]本公开所要解决的一个技术问题是：如何提高对激活函数的计算效率。
[0004]根据本公开的一些实施例，提供的一种数据处理方法，由精简指令集计算RISC装置执行，包括：接收主机发送的激活函数的计算通知；将激活函数的计算通知转换为RISC
‑
V指令；根据RISC
‑
V指令确定多个可重构计算单元RCU，并将多个RCU连接成电路；利用RISC
‑
V指令和电路进行计算，得到激活函数的计算结果；将计算结果发送至主机。
[0005]在一些实施例中，RISC
‑
V指令包括一个或多个扩展RISC
‑
V指令，方法还包括：按照转换顺序将一个或多个扩展RISC
‑
V指令存储至先入先出队列。
[0006]在一些实施例中，根据RISC
‑
V指令确定多个可重构计算单元RCU包括：从先入先出队列中读取各个RISC
‑
V指令；识别各个RISC
‑
V指令对应的激活函数的类型；根据激活函数的类型，确定多个RCU。
[0007]在一些实施例中，根据激活函数的类型，确定多个RCU包括：根据激活函数的类型，确定划分的功能不同的多个计算逻辑单元；根据多个计算逻辑单元，确定多个RCU，其中，每种功能的计算逻辑单元被配置一个对应的RCU。
[0008]在一些实施例中，激活函数的计算通知包括激活函数的类型，将激活函数的计算通知转换为RISC
‑
V指令包括：根据激活函数的计算逻辑和激活函数的类型，确定一个或多个扩展RISC
‑
V指令；提取激活函数的计算通知中用于计算的数据；将用于计算的数据存储至一个或多个扩展RISC
‑
V指令中应用用于计算的数据的扩展RISC
‑
V指令的格式的寄存器中。
[0009]在一些实施例中，利用RISC
‑
V指令和电路进行计算包括：按照RISC
‑
V指令的转换顺序，针对每个扩展RISC
‑
V指令，在该扩展RISC
‑
V指令直接执行的情况下，直接执行该扩展RISC
‑
V指令；在该扩展RISC
‑
V指令与电路配合运行的情况下，根据该扩展RISC
‑
V指令，调用电路执行该扩展RISC
‑
V指令相应的计算。
[0010]在一些实施例中，一个或多个扩展RISC
‑
V指令包括：加载指令、激活函数指令和存储指令，其中，加载指令用于将输入数据从片外内存加载到片上缓存，激活函数指令用于根据输入数据执行激活函数的计算，得到输出数据，存储指令用于将输出数据从片上缓存存
储至片外内存。
[0011]在一些实施例中，用于计算的数据包括：输入数据在片外内存中的起始地址，将用于计算的数据存储至一个或多个扩展RISC
‑
V指令中应用用于计算的数据的扩展RISC
‑
V指令中包括：将输入数据在片外内存中的起始地址存储至加载指令的格式的源寄存器中。
[0012]在一些实施例中，激活函数的计算通知还包括输入数据的大小，输入数据的大小被存储至输入寄存器中，加载指令直接执行，直接执行该RISC
‑
V指令包括：执行加载指令，从输入寄存器读取输入数据的大小，从加载指令的格式的源寄存器中读取起始地址；根据输入数据的大小和起始地址，从片外内存中读取输入数据；将输入数据存储至为输入数据分配的片上缓存的第一地址；将第一地址存储至加载指令的格式的目的寄存器中。
[0013]在一些实施例中，激活函数指令与电路配合运行，根据该扩展RISC
‑
V指令，调用电路执行该扩展RISC
‑
V指令相应的计算还包括：执行激活函数指令，将第一地址存储至激活函数指令的格式的源寄存器中；根据第一地址和输入寄存器中输入数据的大小，读取输入数据；调用电路对输入数据执行激活函数的计算，得到输出数据；将输出数据存储至片上缓存的第二地址；将第二地址存储至激活函数指令的格式的目的寄存器中。
[0014]在一些实施例中，用于计算的数据包括：输出数据在片外内存中的起始地址，将用于计算的数据存储至一个或多个扩展RISC
‑
V指令中应用用于计算的数据的扩展RISC
‑
V指令中包括：将输出数据在片外内存中的起始地址存储至存储指令的格式的目的寄存器中。
[0015]在一些实施例中，输出数据的大小被存储至输出寄存器，存储指令直接执行，根据该扩展RISC
‑
V指令，调用电路执行该扩展RISC
‑
V指令相应的计算还包括：执行存储指令，将第二地址存储至存储指令的格式的源寄存器中；读取输出寄存器中输出数据的大小；根据输出数据的大小和第二地址，从片上缓存中读取输出数据；根据存储指令的格式的目的寄存器中的片外内存中的起始地址，将输出数据存储至片外内存中。
[0016]在一些实施例中，该方法还包括：对所有RCU进行初始化，清除所有RCU间的连接，将每个RCU设置为休眠状态。
[0017]根据本公开的另一些实施例，提供的一种精简指令集计算RISC装置包括：接收模块，用于接收主机发送的激活函数的计算通知；转换模块，用于将激活函数的计算通知转换为RISC
‑
V指令；电路构建模块，用于根据RISC
‑
V指令确定多个可重构计算单元RCU，并将多个RCU连接成电路；计算模块，用于利用RISC
‑
V指令和电路进行计算，得到激活函数的计算结果；发送模块，用于将计算结果发送至主机。
[0018]根据本公开的又一些实施例，提供的一种精简指令集计算RISC装置包括：处理器；以及耦接至处理器的存储器，用于存储指令，指令被处理器执行时，使处理器执行如前述任意实施例的数据处理方法。
[0019]根据本公开的再一些实施例，提供的一种非瞬时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现前述任意实施例的数据处理方法。
[0020]根据本公开的又一些实施例，提供的一种数据处理系统，包括：前述任意实施例的RISC装置；以及主机，用于向RISC装置发送激活函数的计算通知，接收RISC装置发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数据处理方法，由精简指令集计算RISC装置执行，包括：接收主机发送的激活函数的计算通知；将所述激活函数的计算通知转换为RISC
‑
V指令；根据所述RISC
‑
V指令确定多个可重构计算单元RCU，并将所述多个RCU连接成电路；利用所述RISC
‑
V指令和所述电路进行计算，得到所述激活函数的计算结果；将所述计算结果发送至所述主机。2.根据权利要求1所述的数据处理方法，其中，所述RISC
‑
V指令包括一个或多个扩展RISC
‑
V指令，所述方法还包括：按照转换顺序将所述一个或多个扩展RISC
‑
V指令存储至先入先出队列。3.根据权利要求2所述的数据处理方法，其中，所述根据所述RISC
‑
V指令确定多个可重构计算单元RCU包括：从所述先入先出队列中读取各个RISC
‑
V指令；识别各个RISC
‑
V指令对应的所述激活函数的类型；根据所述激活函数的类型，确定多个RCU。4.根据权利要求3所述的数据处理方法，其中，所述根据所述激活函数的类型，确定多个RCU包括：根据所述激活函数的类型，确定划分的功能不同的多个计算逻辑单元；根据所述多个计算逻辑单元，确定多个RCU，其中，每种功能的计算逻辑单元被配置一个对应的RCU。5.根据权利要求1所述的数据处理方法，其中，所述激活函数的计算通知包括所述激活函数的类型，所述将所述激活函数的计算通知转换为RISC
‑
V指令包括：根据所述激活函数的计算逻辑和所述激活函数的类型，确定一个或多个扩展RISC
‑
V指令；提取所述激活函数的计算通知中用于计算的数据；将所述用于计算的数据存储至所述一个或多个扩展RISC
‑
V指令中应用所述用于计算的数据的扩展RISC
‑
V指令的格式的寄存器中。6.根据权利要求5所述的数据处理方法，其中，所述利用所述RISC
‑
V指令和所述电路进行计算包括：按照所述RISC
‑
V指令的转换顺序，针对每个扩展RISC
‑
V指令，在该扩展RISC
‑
V指令直接执行的情况下，直接执行该扩展RISC
‑
V指令；在该扩展RISC
‑
V指令与所述电路配合运行的情况下，根据该扩展RISC
‑
V指令，调用所述电路执行该扩展RISC
‑
V指令相应的计算。7.根据权利要求6所述的数据处理方法，其中，所述一个或多个扩展RISC
‑
V指令包括：加载指令、激活函数指令和存储指令，其中，所述加载指令用于将输入数据从片外内存加载到片上缓存，所述激活函数指令用于根据所述输入数据执行所述激活函数的计算，得到输出数据，所述存储指令用于将所述输出数据从片上缓存存储至片外内存。8.根据权利要求7所述的数据处理方法，其中，所述用于计算的数据包括：所述输入数据在片外内存中的起始地址，将所述用于计算的数据存储至所述一个或多个扩展RISC
‑
V指令中应用所述用于计算的数据的扩展RISC
‑
V指令中包括：
将所述输入数据在片外内存中的起始地址存储至所述加载指令的格式的源寄存器中。9.根据权利要求8所述的数据处理方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李天正，崔恩放，全硕，
申请(专利权)人：中国电信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：