[发明专利]一种矩阵运算指令及其方法

权利要求书

1.一种矩阵运算指令，其特征在于，所述矩阵运算指令包括：操作码和操作域；

所述操作码，用于识别不同的矩阵运算指令；

所述操作域，用于指示所述矩阵运算指令的数据信息，所述数据信息为指定大小的立即数或指定大小的数据对应的寄存器号。

2.根据权利要求1所述的矩阵运算指令，其特征在于，所述矩阵运算指令为：矩阵乘向量指令MMV；所述操作域存储所述MMV的矩阵数据和向量数据的立即数或寄存器号；

所述MMV，用于从存储器的指定地址取出指定大小的矩阵数据和向量数据，并将该矩阵数据和向量数据执行矩阵乘向量计算，将该计算结果写回至所述存储器。

3.根据权利要求1所述的矩阵运算指令，其特征在于，所述矩阵运算指令为：向量乘矩阵指令VMM，所述操作域存储所述MMV的矩阵数据和向量数据；

所述VMM，用于从存储器的指定地址取出指定长度的向量数据和矩阵数据，进行向量乘矩阵的乘法运算，将该计算结果写回至存储器。

4.根据权利要求1所述的矩阵运算指令，其特征在于，所述矩阵运算指令为：矩阵乘标量指令VMS；所述操作域存储所述VMS的矩阵数据；

所述VMS，用于从存储器的指定地址取出指定长度的矩阵数据，从标量寄存器堆的指定地址中取出标量数据，进行标量乘矩阵数据的乘法运算，将计算结果写回存储器。

5.根据权利要求1所述的矩阵运算指令，其特征在于，所述矩阵运算指令为：张量运算指令TENS，所述操作域存储所述TENS的两块矩阵数据，

所述TENS，用于从存储器的两个指定地址分别取出指定大小的两块矩阵数据，对两矩阵数据进行张量运算，并将计算结果写回至存储器。

6.根据权利要求1所述的矩阵运算指令，其特征在于，所述矩阵运算指令为：矩阵加法指令MA，所述操作域存储两块矩阵数据；

所述MA，用于从存储器的两个指定地址取出分别取出指定大小的两块矩阵数据，对两矩阵进行加法运算，并将计算结果写回至存储器。

7.根据权利要求1所述的矩阵运算指令，其特征在于，所述矩阵运算指令为：矩阵减法指令MS，所述操作域存储两块矩阵数据；

所述MS，用于从存储器的两个指定地址取出分别取出指定大小的两块矩阵数据，对两矩阵进行减法运算，并将计算结果写回至存储器。

8.根据权利要求1所述的矩阵运算指令，其特征在于，所述矩阵运算指令为：矩阵检索指令MR，所述操作域包括：向量数据以及矩阵数据；

所述MR，用于从存储器的指定地址取出指定大小的向量数据以及指定大小的矩阵数据，所述向量数据是索引向量，输出的向量中的第i个元素是以索引向量的第i个元素作为索引，在矩阵数据的第i列中找到的数，将所述输出向量写回至存储器。

9.根据权利要求1所述的矩阵运算指令，其特征在于，所述矩阵运算指令为：矩阵加载指令ML，

所述ML，用于从指定外部源地址载入指定大小的数据至存储器的指定地址。

10.根据权利要求1所述的矩阵运算指令，其特征在于，所述矩阵运算指令为：矩阵存储指令MS，

所述MS，用于将存储器的指定地址的指定大小的矩阵数据存至外部目的地址。

11.根据权利要求1所述的矩阵运算指令，其特征在于，所述矩阵运算指令为：矩阵搬运指令MMOVE；

所述MMOVE，用于将存储器的指定地址的指定大小的矩阵数据存至存储器的另一指定地址。

12.根据权利要求1-11所述的矩阵运算指令，其特征在于，所述存储器为：高速暂存存储器。

13.一种处理矩阵运算指令的实现方法，其特征在于，

取出所述矩阵运算指令，所述矩阵运算指令包括：操作码和操作域；所述操作码，用于识别不同的矩阵运算指令；所述操作域，用于指示所述矩阵运算指令的数据信息，所述数据信息包括：参与运算的各个矩阵的长度以及存储地址，所述操作数域的表示形式为：立即数或存储数据信息的寄存器对应的寄存器号；

解析所述矩阵运算指令识别所述矩阵运算指令以及提取所述立即数或所述寄存器号对应的数据；

对所述输入矩阵按所述矩阵运算指令执行相应运算得到运算结果，将所述运算结果存储。