一种权重固定式的二维脉动阵列结构制造技术

本发明专利技术属于集成电路领域，具体为一种权重固定式的二维脉动阵列结构，包括多个脉动阵列单元；多个脉动阵列单元采用矩阵排布，形成二维脉动阵列结构；且该结构中每列最后一个脉动阵列单元均连接一个末级加法器。通过改进脉动阵列单元结构和脉动阵列单元间连接关系，使得乘法运算和加法运算能够在不同的流水线层运算，减少了最大组合逻辑延时，提高了对应电路所能支持的最高时钟频率，从而实现运算速率的提升。通过在在脉动阵列单元中引入权重存储器，将整个脉动阵列结构变为权重固定式，使其能够预先存入权重，在保证功能正确的情况下减少了数据的载入时间，且因为权重预先存入至脉动阵列单元中，降低了运算调度要求，提高了权重的复用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于集成电路领域，具体涉及一种权重固定式的二维脉动阵列结构，应用于矩阵乘法运算，卷积运算，神经网络加速器的数字逻辑电路。

技术介绍

1、脉动阵列是一种高度并行的计算架构，于20世纪70年代末期被提出。这种结构的设计理念主要是为了解决大规模数据处理中运算速度的性能瓶颈，尤其是那些可以通过局部通信和重复操作来完成的任务。脉动阵列的数据在脉动阵列单元间进行运算与流动，使得每个脉动阵列单元可以连续地进行计算。

2、在硬件电路中，通常使用输出固定式的脉动阵列，如图1所示，该脉动阵列的输入数据从a方向输入，权重从脉动阵列的b方向输入，运算结果从脉动阵列的y1、y2、y3输出；若要进行大小为3×3的矩阵运算，则需要按图1所示时序在5个时钟周期内完成对输入数据x的输入，按图1所示时序在5个时钟周期内完成对权重w的输入，且输入数据x与权重w在同一时刻开始输入。此脉动阵列对应的脉动阵列单元内部结构如图2所示，输入数据x与权重w经过乘法器得到乘法结果，再将乘法结果与前级部分和相加得到本级部分和，经过一级寄存器将其输出，在最后一组输入数据x与权重w经过运算后本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种权重固定式的二维脉动阵列结构，包括多个脉动阵列单元；多个脉动阵列单元采用矩阵排布，形成二维脉动阵列结构，其特征在于：

2.根据权利要求1所示的一种权重固定式的二维脉动阵列结构，其特征在于：所述末级加法器为双输入单输出模式。

3.根据权利要求1所示的一种权重固定式的二维脉动阵列结构，其特征在于：所述脉动单元共9个，9个脉动阵列单元采用矩阵排布，形成3×3的二维脉动阵列结构；所述末级加法器有3个。

【技术特征摘要】

1.一种权重固定式的二维脉动阵列结构，包括多个脉动阵列单元；多个脉动阵列单元采用矩阵排布，形成二维脉动阵列结构，其特征在于：

2.根据权利要求1所示的一种权重固定式的二维脉动阵列结构，其特征在于：所述末...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮雳，王俊杰，刘爽，潘瑞城，胡浩，刘祎鹤，刘洋，于奇，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：