[发明专利]一种数据处理设备及系统

说明书

本发明公开了一种数据处理设备，包括：寄存器数组、计算控制器和乘积累加计算器；本发明利用计算控制器计算处理器下发的第一矩阵和第二矩阵中的每个数值数据各自对应的行号和列号，使乘积累加计算器根据每个数值数据各自对应的行号和列号，进行矩阵乘积类型信息对应的乘积累积计算，完成处理器配置的矩阵尺寸和矩阵乘积类型对应的矩阵乘积运算或矩阵乘积转置运算，从而能够协助处理器完成矩阵乘积运算和矩阵乘积转置运算，使处理器可以满足更高的计算需求；并且数据处理设备的一种硬件设计可以支持两种运算，节省了硬件资源。此外，本发明还公开了一种数据处理系统，同样具有上述有益效果。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种数据处理设备及系统。

背景技术

随着摩尔定律几近失效，新的芯片物理材料没有取得重大突破之前，通用处理器(CPU)的计算性能也逼近极限，但是随着现在云计算、大数据、移动互联网、人工智能和5G等领域的蓬勃兴起，对于处理器的计算要求越来越高，因此这两者存在的矛盾将不可避免。矩阵乘积运算和矩阵乘积转置运算是上述所有领域经常遇到的计算，现有技术中的传统方法是处理器通过软件实现计算，但随着CPU性能逼近极限，通过提高CPU性能来满足日益增长的计算需求变的越来越困难。

因此，如何能够一种能够协助处理器完成矩阵乘积运算和矩阵乘积转置运算的硬件设备，使处理器可以性能不变的情况下提高计算量，满足更高的计算需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种数据处理设备及系统，以利用数据处理设备的硬件设计协助处理器完成矩阵乘积运算和矩阵乘积转置运算，使处理器可以满足更高的计算需求。

为解决上述技术问题，本发明提供一种数据处理设备，包括：

寄存器数组，用于接收并存储处理器下发的第一矩阵的全部数值数据和/ 或第二矩阵的全部数值数据；

计算控制器，用于接收并存储处理器下发的配置信息；根据所述配置信息和矩阵数据下发策略，计算所述第一矩阵和所述第二矩阵中的每个数值数据各自对应的行号和列号；其中，所述配置信息包括矩阵尺寸信息和矩阵乘积类型信息，所述矩阵尺寸信息包括第一矩阵尺寸信息和/或第二矩阵尺寸信息，所述矩阵乘积类型信息为矩阵乘积运算信息或矩阵乘积转置运算信息；

乘积累加计算器，用于根据所述矩阵乘积类型信息及所述第一矩阵和所述第二矩阵中的每个数值数据各自对应的行号和列号，进行对应的数值数据的乘积累加运算，得到第三矩阵的全部数值数据；其中，所述第三矩阵为所述第一矩阵与所述第二矩阵的乘积矩阵或所述第一矩阵与所述第二矩阵的乘积转置矩阵。

可选的，所述乘积累加计算器，具体用于根据所述矩阵乘积类型信息及所述第一矩阵和所述第二矩阵中的每个数值数据各自对应的行号和列号，进行对应的数值数据的并行乘积累加运算，得到所述第三矩阵的全部数值数据。

可选的，所述寄存器数组，具体用于接收并存储所述处理器下发的所述第一矩阵的全部数值数据；

对应的，所述乘积累加计算器，具体用于根据所述矩阵乘积类型信息及所述第一矩阵和所述第二矩阵中的每个数值数据各自对应的行号和列号，计算所述处理器下发的所述第二矩阵的当前数值数据与所述寄存器数组存储的所述第一矩阵中对应的数值数据的乘积和乘积结果对应的累加。

可选的，所述计算控制器，包括：

配置寄存器，用于接收并存储所述配置信息；所述配置信息包括第一矩阵的行数和列数及所述矩阵乘积类型信息；

行列号计算器，用于根据所述配置信息和所述矩阵数据下发策略，计算所述第一矩阵和所述第二矩阵中的每个数值数据各自对应的行号和列号。

可选的，所述矩阵数据下发策略为按行下发策略时，所述行列号计算器，具体用于：