[发明专利]用于K最近邻搜索的系统、装置和方法

说明书

描述了用于k‑最近邻方法(KNN)搜索。具体而言，描述了KNN加速器及其使用的实施例。在一些实施例中，KNN加速器包括：多个矢量部分距离计算电路，其中的每一个用于运算部分和；最小排序网络，其用于对来自所述多个矢量部分距离计算电路的部分和进行排序，以找到k最近邻匹配；以及全局控制电路，其用于控制所述多个矢量部分距离计算电路的操作的方式。

技术领域

概括地说，本发明的领域涉及计算机处理器架构，并且更具体地说，涉及最近邻搜索。

背景技术

存在许多以下应用，其中，快速和有效的、针对数据集的多维特征(点) 的最近邻搜索是想要的。例如，这种类型的搜索在诸如图像重建和机器学习的领域中是有利的。存在若干种最近邻数据集搜索的方法。在最近邻搜索中，给出空间中的一组点和输入实例(查询点)，则进行搜索以寻找集合中的与该输入实例最接近的点。

附图说明

本发明通过举例的方式来示出，并且不受限于所附附图中的图，在附图中，类似的标记指示类似的元件，并且其中：

图1根据一个实施例示出了高等级的kNN加速器机构。

图2根据一个实施例示出了示例性矢量部分距离计算电路。

图3根据一个实施例示出了平方差数据元素计算电路的示例性矢量部分距离和。

图4根据一个实施例示出了绝对差数据元素计算电路的示例性矢量部分距离和。

图5根据一个实施例示出了示例性局部控制电路。

图6根据一个实施例示出了示例性曼哈顿距离排序过程。

图7根据一个实施例示出了示例性数据元素欧几里得距离排序过程。

图8根据一个实施例示出了使用部分距离的示例性排序操作。

图9根据一个实施例示出了示例性全局控制电路。

图10根据一个实施例示出了示例性等级0比较节点电路。

图11根据一个实施例示出了示例性等级k比较节点电路。

图12根据一个实施例示出了示例性8比特/16比特可重新配置计算电路。

图13根据一个实施例示出了针对具有16比特元素的平方和的示例性部分距离计算。

图14根据一个实施例示出了余弦相似度计算(1d距离)电路，并且根据一个实施例示出了针对点积的示例性部分距离计算。

图15(A)和15(B)根据一个实施例示出了kNN搜索的一种示例性方法。

图16A是根据本发明的实施例，示出了示例性顺序流水线和示例性寄存器重命名、乱序分发/执行流水线两者的框图。

图16B是根据本发明的实施例，示出了要包括在处理器中的顺序架构核心和示例性的寄存器重命名、乱序分发/执行架构核心的两种示例性实施例的框图。

图17A-B示出了更具体的示例性顺序核心架构的框图，该核心将是芯片中若干个逻辑块(包括相同类型的和/或不同类型的其他核心)中的一个。

图18是处理器1800的框图，根据本发明的实施例，其可能具有一个以上的核心、可能具有集成存储器控制器，并且可能具有集成图形。

图19-22是示例性计算机架构的框图。

图23是根据本发明的实施例，将软件指令转换器的、将源指令集中的二进制指令转换为目标指令集中的二进制指令的使用进行对比的框图。

具体实施方式