[发明专利]一种乘法器及其相关产品和方法

说明书

本公开涉及一种乘法器、集成电路芯片、计算装置、板卡和计算机实现的乘法运算的方法，其中计算装置可以包括在组合处理装置中，该组合处理装置还可以包括通用互联接口和其他处理装置。所述计算装置与其他处理装置进行交互，共同完成用户指定的计算操作。组合处理装置还可以包括存储装置，该存储装置分别与计算装置和其他处理装置连接，用于计算装置和其他处理装置的数据。通过本公开的方案，可以提升硬件执行乘法运算时的运算效率。

技术领域

本公开一般地涉及芯片设计领域。更具体地，本公开涉及一种乘法器、集成电路芯片、计算装置、板卡和计算机实现的乘法运算的方法。

背景技术

乘法运算在计算领域的应用中十分普遍。以目前的人工智能领域中的主流算法(包括神经网络算法)为例，通常会涉及对具有一定数据位宽长度的乘数和被乘数执行乘法运算。尽管当前的处理器和算法支持一定性能水平的乘法运算，但由于执行乘法运算的器件的迭代速度较慢，并且针对不同数据位宽需采用不同的乘法器，从而造成计算资源的浪费。因此，如何获得一种能够提高资源利用率和乘法运算效率的乘法器及其相关产品成为现有技术中需要解决的问题。

发明内容

为了至少部分地解决背景技术中提到的技术问题，本公开的方案提出对具有一定数据位宽的乘数和被乘数进行拆分，并且就拆分后获得的子数据来执行并行乘法运算。通过这样的拆分和并行运算，可以加速乘法运算的执行并且提升硬件的运算性能。为此，本公开在如下的多个方面提供技术方案。

在一个方面中，本公开提供一种乘法器，包括：拆分单元，其配置用于基于预定的数据位宽对乘数和被乘数进行拆分，以得到多个子乘数和多个子被乘数，其中所述乘数和被乘数具有各自的数据位宽长度；多个乘法单元，其配置用于并行地执行多个子乘数的每个子乘数与所述多个子被乘数的对应一个子被乘数之间的乘法运算，以获得多个中间乘积结果；以及结果处理单元，其配置用于对所述多个中间乘积结果进行处理，以便获得所述乘数和被乘数之间乘法运算的最终乘积结果。

在又一方面中，本公开提供一种集成电路芯片，其包括上文描述和下文将要讨论的乘法器。

在又一方面中，本公开提供一种计算装置，其包括上述乘法器或上述集成电路芯片。

在又一方面中，本公开提供一种板卡，其包括上述的计算装置。

在又一个方面中，本公开提供了一种计算机实现的乘法运算的方法，包括：接收待执行所述乘法运算的乘数和被乘数；基于预定的数据位宽对乘数和被乘数进行拆分，以得到多个子乘数和多个子被乘数，其中所述乘数和被乘数具有各自的数据位宽长度；并行地执行多个子乘数的每个子乘数与所述多个子被乘数的对应一个子被乘数之间的乘法运算，以获得多个中间乘积结果；以及对所述多个中间乘积结果进行处理，以便获得所述乘数和被乘数之间乘法运算的最终乘积结果。

利用本公开的方案，可以将参与乘法运算的乘数和被乘数拆分成具有最小粒度的子乘数和子被乘数，从而可以实现子乘数和子被乘数的并行乘法运算，从而提升乘法运算时的并行性和运算速度。进一步地，由于将输入数据拆分成最小粒度，使得造成的运算资源浪费较小，从而能够有效提高资源的利用率，并且能够减少面积和功耗。当拆分的乘数和被乘数的数据位宽长度是最小粒度的整数倍时，本公开的方案还支持多种不同的拆分方式，从而增强了乘法运算方式的灵活性。另外，当应用于向量之间的乘法运算时，通过对向量元素进行拆分和并行地执行乘法运算，可以显著提高向量乘法运算的并行度，加速向量运算的计算过程。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分其中：

图1是示出根据本公开实施例的板卡的结构图；

图2是示出根据本公开实施例的集成电路装置的结构图；