[发明专利]多位宽PE阵列计算位宽的选择方法及计算精度控制电路

权利要求书

1.多位宽PE阵列计算位宽的选择方法，其特征在于，对神经网络softmax层输出的输入数据为各分类结果的概率进行两两比较，从数据属于各分类结果的概率分布中筛选出概率最大值，根据概率最大值与最小阈值及最大阈值的数值关系选择满足神经网络识别精度要求的计算位宽；根据概率最大值与最小阈值及最大阈值的数值关系选择满足神经网络识别精度要求的计算位宽的方法为：在概率最大值小于最小阈值时选择高位宽PE阵列，在概率最大值大于最大阈值时选择低位宽PE阵列，在概率最大值介于最小阈值和最大阈值之间时保持多位宽PE阵列的计算位宽不变。

2.根据权利要求1所述多位宽PE阵列计算位宽的选择方法，其特征在于，根据概率最大值与最小阈值及最大阈值的数值关系选择满足神经网络识别精度要求的计算位宽的方法为：比较概率最大值和最小阈值，比较概率最大值与最大阈值，对两个比较结果进行异或逻辑运算。

3.计算精度控制电路，其特征在于，包括：

置信度比较模块，对神经网络softmax层输出的输入数据为各分类结果的概率进行两两比较，从数据属于各分类结果的概率分布中筛选出概率最大值，

置信度阈值判断模块，判断概率最大值与最小阈值及最大阈值的数值关系，及，

位宽动态选择模块，在概率最大值小于最小阈值时选择高位宽PE阵列，在概率最大值大于最大阈值时选择低位宽PE阵列，在概率最大值介于最小阈值和最大阈值之间时保持多位宽PE阵列的计算位宽不变，输出表征计算位宽选择结果的控制信号至多位宽PE阵列。

4.根据权利要求3所述的计算精度控制电路，其特征在于，所述置信度比较模块包括多个对各自输入端的概率值进行两两比较的置信度比较单元，每个置信度比较单元包括：

比较器，其输入端接两个概率值，输出比较结果，及，

二选一数据选择器，其数据输入端接输入比较器的两个概率值，其控制端接比较器输出的比较结果，输出两个概率值中的较大值。

5.根据权利要求3所述的计算精度控制电路，其特征在于，所述置信度阈值判断模块包括：

第一比较器，其输入端接概率最大值和最小阈值，输出概率最大值和最小阈值的比较结果

第二比较器，其输入端接概率最大值和最大阈值，输出概率最大值和最大阈值的比较结果，及，

异或门，其输出端接两个比较器输出的比较结果，输出表征概率最大值与最小阈值及最大阈值数值关系的阈值比较结果。

6.根据权利要求3所述的计算精度控制电路，其特征在于，所述位宽动态选择模块包括：

第一反相器，其输入端接阈值比较结果，输出反相的阈值比较结果，

第一三态门，其输入端接寄存器输出的上一状态控制信号，其控制端接第一反相器的输出端，在概率最大值介于最小阈值和最大阈值之间时，输出上一状态控制信号，

第二反相器，其输入端接寄存器输出的上一状态控制信号，输出上一状态控制信号的反相信号，

第二三态门，其输入端接第二反相器的输出端，其控制端接阈值比较结果，在概率最大值小于最小阈值或概率最大值大于最大阈值时输出上一状态控制信号的反相信号，及，

寄存器，缓存上一状态控制信号，在第二三态门输出上一状态控制信号的反相信号时更新数据。

7.智能计算电路，其特征在于，包括：多位宽PE阵列及权利要求3至6中任意一项所述计算精度控制电路，多位宽PE阵列在计算精度控制电路输出的控制信号的作用下切换不同计算位宽的PE阵列或维持计算位宽不变。

8.权利要求7所述智能计算电路，其特征在于，所述多位宽PE阵列包含高位宽的PE阵列及低位宽PE阵列，每个PE阵列所接电源回路都包含用于供电的MOS管和用于馈电的MOS管，供电MOS管和馈电MOS管接反相的控制信号，所述控制信号由计算精度控制电路提供。