[发明专利]处理单元设置有输入复用器的人工智能模块和系统芯片

说明书

一种处理单元设置有输入复用器的人工智能AI模块及系统芯片。在实施例中，所述AI模块包括：按第一维度和第二维度排列成二维阵列的多个处理单元，各处理单元能够完成逻辑和/或乘加运算；其中，处理单元包括使能输入端，用于接收使能信号，并且根据使能信号暂停或启动处理单元的操作；处理单元还包括至少一个输入复用器；所述输入复用器用于接收第一维度和/或第二维度上不同方向的输入数据，并且从其中选择一个数据供处理单元进行处理；二维阵列中的各处理单元共用同一个时钟信号进行运算；第一维度和第二维度彼此垂直。本发明实施例的AI模块及其系统芯片，提供了更为多样化的AI模块结构，使得执行更复杂的运算成为可能。

技术领域

本发明涉及集成电路领域，尤其涉及一种处理单元设置有输入复用器的人工智能AI模块及系统芯片。

背景技术

近年来，人工智能迎来一波发展浪潮。人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等)的学科，主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机，使计算机能实现更高层次的应用。

随着人工智能研究的深入和应用的广泛推广，有必要推出更符合需求的AI模块。

此外，人工智能模块由处理器通过总线来进行访问控制，而总线是有一定的带宽限制，这样的架构难以适应人工智能AI模块的大带宽需求。

发明内容

根据第一方面，提供一种包括AI模块的芯片电路，所述AI模块包括：按第一维度和第二维度排列成二维阵列的多个处理单元，各处理单元能够完成逻辑和/或乘加运算；其中，处理单元包括使能输入端，用于接收使能信号，并且根据使能信号暂停或启动处理单元的操作；处理单元还包括至少一个输入复用器；所述输入复用器用于接收第一维度和/或第二维度上不同方向的输入数据，并且从其中选择一个数据供处理单元进行处理；二维阵列中的各处理单元共用同一个时钟信号进行运算；第一维度和第二维度彼此垂直。

优选地，处理单元包括运算单元、加法器、第一寄存器和第二寄存器、至少一个复用器和第四复用器；运算单元对来自至少一个输入复用器的第一数据和第二数据进行运算而得到运算结果；第四复用器从第一寄存器的输出数据和来自至少一个输入复用器的第三数据中选择一个数据输出；加法器将运算结果和第四复用器的输出相加，相加之后的和值寄存在第一寄存器中；第一数据还寄存在第二寄存器中并且经其输出端输出。

优选地，所述至少一个输入复用器包括第一复用器；第一复用器从第一数据输入端的多个端口选择第一数据。

优选地，所述至少一个输入复用器包括第二复用器；第二复用器从系数输入端的多个端口选择第二数据。

优选地，所述至少一个输入复用器包括第三复用器；第三复用器从第二数据输入端的多个端口选择第三数据。

优选地，所述运算单元根据广播的操作码确定的算法进行运算。

根据第二方面，提供一种系统芯片，包括：如第一方面所述的芯片电路；FPGA模块，与所述AI模块耦合，以便自AI模块发送数据或者接收数据。

优选地，AI模块嵌入FPGA模块中以便复用FPGA模块的绕线架构，以便自AI模块发送数据或者接收数据，皆经由所述的复用的FPGA的绕线架构。

本发明实施例的AI模块及其系统芯片，提供了更为多样化的AI模块结构，使得执行更复杂的运算成为可能。

附图说明

图1是根据本发明实施例的2维AI模块的示意图；

图2是处理单元的示意图；

图3是处理单元的示意图；

图4是一种集成有FPGA和AI模块的系统芯片的结构示意图；

图5是FPGA电路的结构示意图。

具体实施方式