[发明专利]用于K最近邻搜索的系统、装置和方法

权利要求书

1.一种用于由最小距离来寻找矢量的装置，包括：

至少一个矢量部分距离计算电路，其用于运算针对搜索空间中的一组矢量的部分和以及累加距离；

最小排序网络，其用于对来自所述累加距离的所选择的一组比特进行排序，以指示来自所述搜索空间中的所述矢量的所选择的一组比特的最小值以及所述最小值是否是唯一的；以及

全局控制电路，其用于接收所述最小排序网络的输出，以及用于控制所述至少一个矢量部分距离计算电路的操作的方式。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，每个矢量部分距离计算电路包括：

多个数据元素运算器电路，用于计算矢量的每一个维度中的个体距离；

压缩器树电路，其用于将所述多个数据元素运算器电路的每个结果相加；

局部控制电路，其用于输出从所述累加距离的最高有效位开始的、小于所述累加距离的所有比特大小的一窗口的比特，以及使用所述最小排序网络的结果来确定何时将针对矢量的计算和排序进行至下次迭代或者将其从所述搜索空间中移除；以及

累加器，其用于在当前迭代中将所述部分距离的结果相加，其中，正确的有效性是通过在相加至经由先前迭代累加的距离之前，由移位器来移位所述部分距离而提供的。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述最小排序网络包括：

多个第一等级比较节点，其用于从相邻的矢量部分距离计算电路接收部分和以及有效比特，并且输出有效比特、精确度比特、地址、以及部分和，其中，所输出的有效比特和精确度比特是通过下述操作生成的：

对所接收的相邻有效比特进行逻辑或操作，以提供所输出的有效比特，

对所接收的相邻有效比特进行异或操作，

对所述异或操作的结果与用于指示输入的和之间的绝对差大于门限的一信号进行逻辑或操作以生成所输出的精确度比特，其中，所述精确度比特为1，以指示两个输入之间的差值是大于可编程门限的或者两个输入是无效的；以及

多个第二等级比较节点，其用于从相邻比较节点接收部分和、有效比特、地址、以及精确度比特，并且输出有效比特、精确度比特、地址、以及部分和，所接收的和的比较的结果用于从传入精确度信号中进行选择，以及对所选择的精确度与在这个节点处计算的所述精确度信号进行逻辑与，以产生所输出的精确度信号，所输出的精确度信号用于指示所输出的部分和是否是唯一的，其中，所述比较的所述结果用于形成所述地址的最高顺序比特。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述全局控制电路包括：

或操作树，其用于从多个局部控制电路接收多个消除比特并且对其进行或操作；

全局掩码，其用于向所述全局控制电路指示针对将包含下一个最近邻的矢量组，全局指针需要跳回到何处；

选择器，其用于从递增了1的先前全局指针以及来自耦合到所述全局掩码的优先级编码器的输出中来选择所述全局指针。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，每维度比特大小、维数、以及参考的数量是可重新配置的。

6.根据权利要求2所述的装置，其中，所述多个数据元素运算器电路中的每一个是部分距离运算绝对差和电路。

7.根据权利要求2所述的装置，其中，所述多个数据元素运算器电路中的每一个是部分距离运算平方和电路。

8.根据权利要求2所述的装置，其中，所述多个数据元素运算器电路中的每一个可被重新配置成作为针对多个数据元素比特宽度的更大的数据元素运算器电路的一部分来进行操作。

9.根据权利要求2所述的装置，其中，所述多个数据元素运算器电路中的每一个是部分距离运算点积电路。

10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述全局控制电路用于：使用被广播至所有矢量的全局指针，来对所述累加距离中的哪些比特要发送至所述最小排序网络的活动进行协调；将针对依赖于迭代的部分距离计算的控制信号广播至所有矢量；以及在找到最近邻时，保持跟踪在其中从所述搜索空间消除了矢量的迭代。