一种支持多算法的全连接伊辛模型可重构处理电路制造技术

本发明专利技术公开了一种支持多算法的全连接伊辛模型可重构处理电路，涉及组合优化技术领域，针对现有技术中处理组合优化问题局限的缺点提出本方案。包括：八个副本，一个全局控制器，一个温度交换模块，一个随机数生成器和一个温度生成器，通过不同的计算模式来实现不同算法。优点在于，支持多算法、具有高收敛速度，能够快速解决更多类型的组合优化问题：通过配置不同全局控制器中的模式信号S实现不同的计算模式，在一个架构中实现了多种算法；在PMT模式中，通过存储翻转了的自旋索引并用作下一次局部场更新，不需要再遍历所有的自旋状态，大大减少了每个自旋更新状态的时间，且由于迭代步数增加时翻转自旋数量减少使单步更新时间随迭代增加而降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及组合优化，尤其涉及一种支持多算法的全连接伊辛模型可重构处理电路。

技术介绍

1、组合优化问题大量存在于日常生活中，如旅行商问题、最大割问题、装箱问题、背包问题等。伊辛模型基于大量自旋连接，试图模拟铁磁材料的复杂模型。大量组合优化问题可以映射到伊辛模型，通过求解得到这些组合优化问题的解。而大多数组合优化问题都是非确定性多项式时间困难问题，传统的冯诺依曼架构难以解决。

2、量子退火处理架构具有极其优异的精度和速度，然而其代价是极端的操作条件和有限的规模。随着半导体制造技术进步，一些基于模拟退火的cmos的伊辛机被研制出来。它们拥有快速，可接受精度以及成本较低等特点被广泛接受。但是，它们大多只支持稀疏连接的伊辛模型，缺乏通用性和实用性。

3、全连接伊辛模型能够更准确描述系统中复杂的相互作用关系并适应各种不同数据和问题，但在节点数较多时会导致计算和存储需求巨大。幸运的是，最近研究提出了一些硬件友好的算法,兼顾精度与速度,适用于高速求解全连接的伊辛模型。分别是模拟退火sa，并行回火pt，并行动量回火pmt，他们在解决相同问题或不本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种支持多算法的全连接伊辛模型可重构处理电路，其特征在于，包括：八个副本，一个全局控制器，一个温度交换模块，一个随机数生成器和一个温度生成器，通过不同的计算模式来实现不同算法；

2.根据权利要求1所述一种支持多算法的全连接伊辛模型可重构处理电路，其特征在于，所述PMT更新器以S3状态为例，输入索引i读出ω存储器中对应的ωi，并输入Fi、随机数γ、相应右自旋σR和左自旋σL通过选择操作后进入加法器，加法器输出结果的符号决定新的自旋σnew的状态；σnew通过与上述σL比较判断是否翻转；翻转了的自旋对应的i会作为索引输出到翻转自旋寄存器；所述SA更新器将输入的索引i通过寻址输...

【技术特征摘要】

1.一种支持多算法的全连接伊辛模型可重构处理电路，其特征在于，包括：八个副本，一个全局控制器，一个温度交换模块，一个随机数生成器和一个温度生成器，通过不同的计算模式来实现不同算法；

2.根据权利要求1所述一种支持多算法的全连接伊辛模型可重构处理电路，其特征在于，所述pmt更新器以s3状态为例，输入索引i读出ω存储器中对应的ωi，并输入fi、随机数γ、相应右自旋σr和左自旋σl通过选择操作后进入加法器，加法器输出结果的符号决定新的自旋σnew的状态；σnew通过与上述σl比较判断是否翻转；翻转了的自旋对应的i会作为索引输出到翻转自旋寄存器；所述sa更新器将输入的索引i通过寻址输出行列信息到脉动阵列，脉动阵列返回索引对应的fi并通过判断加法器结果的符号位来判断自旋是否应该翻转，若翻转则生成输入数据组到脉动阵列进行fi的更新，通过计数器判断是否更新完毕，更新完毕后产生使能信号继续接收选择索引并将更新...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚恩义，康鸿远，汪祥瑞，蒋东，黄展鸿，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：