[发明专利]异构加速处理器及数据计算方法

权利要求书

1.一种异构加速处理器，其特征在于，包括：计算模块、存储模块RAM、CPU和数据整理变换模块，其中，所述计算模块包括卷积PE阵列和矢量计算控制单元；

所述存储模块RAM用于存储原始数据、中间数据和结果数据；

所述CPU用于将矢量计算指令发送至计算模块；

所述卷积PE阵列包括多个PE单元，所述PE单元用于对原始数据进行神经网络卷积计算；

所述数据整理变换模块用于对计算模块输出的中间数据进行整理变换，获得结果数据；

所述矢量计算控制单元用于控制至少一个PE单元进行矢量计算；

所述PE单元还用于在矢量计算控制单元的控制下，对原始数据或中间数据进行矢量计算；在接收到矢量计算指令后，对矢量计算指令中的数据进行矢量计算。

2.如权利要求1所述的异构加速处理器，其特征在于，所述原始数据包括权数据和特征图数据；

所述RAM包括权存储模块和特征图存储模块；

所述权存储模块用于存储权数据；

所述特征图存储模块用于存储特征图数据。

3.如权利要求2所述的异构加速处理器，其特征在于，所述卷积PE阵列还包括归一化与激活函数模块、池化模块；

所述PE单元具体用于对特征图数据利用权数据进行卷积网络矩阵计算，获得第一结果；或在矢量计算控制单元的控制下，对原始数据或中间数据进行矢量计算，获得第一结果；或在接收到矢量计算指令后，对矢量计算指令中的数据进行矢量计算，获得第一结果；

所述归一化与激活函数模块用于对第一结果进行批量归一化计算与函数激活实现，获得第二结果；

所述池化模块用于对第二结果进行池化计算，获得中间数据。

4.如权利要求1所述的异构加速处理器，其特征在于，所述矢量计算单元包括ALU、MAC和矢量并行加速单元中的其中一种或任意组合。

5.如权利要求1所述的异构加速处理器，其特征在于，所述卷积PE阵列中的至少一个PE单元能够重构为适配于CPU的矢量计算单元；

所述矢量计算单元用于对原始数据或中间数据进行矢量计算；在接收到矢量计算指令后，对矢量计算指令中的数据进行矢量计算。

6.如权利要求2所述的异构加速处理器，其特征在于，所述RAM包括多个RAM分组，每个RAM分组包括权存储模块和特征图存储模块。

7.如权利要求1所述的异构加速处理器，其特征在于，所述RAM包括指令RAM和数据RAM；

所述指令RAM用于存储指令；所述数据RAM用于存储原始数据、中间数据和结果数据；

所述CPU还用于从所述指令RAM中读取指令，从所述数据RAM中读取数据。

8.如权利要求1所述的异构加速处理器，其特征在于，所述计算模块有多个，所述多个计算模块能够并行进行神经网络卷积计算或矢量计算。

9.一种基于异构加速处理器的数据计算方法，其特征在于，应用于权利要求1至8任一项所述的异构加速处理器，包括：

在接收到神经网络卷积计算指令后，通过计算模块对存储模块RAM中存储的原始数据进行神经网络卷积计算，获得中间数据，通过数据整理变换模块对中间数据进行整理变换，获得结果数据；

在接收到矢量计算指令后，通过矢量计算控制单元控制计算模块进行矢量计算，获得中间数据，通过数据整理变换模块对中间数据进行整理变换，获得结果数据。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：

在接收到矢量计算指令后，将卷积PE阵列中的至少一个PE单元重构为适配于CPU的矢量计算单元；

通过矢量计算控制单元控制计算模块中的矢量计算单元进行矢量计算，获得中间数据。