[发明专利]基于FPGA的数据处理方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于FPGA的数据处理方法及装置。其中，该方法包括：在FPGA中的第一运算单元中获取输入的目标数据，其中，目标数据为待处理的第一数据的绝对值；通过FPGA中的所述第一运算单元使用多个分段逼近函数中的目标分段逼近函数对所述目标数据进行运算，得到第一运算结果，其中，多个分段逼近函数用于模拟sigmoid()函数，每个所述分段逼近函数的乘法运算的系数为2ⁿ，n为整数；通过FPGA中的存储单元中存储的第一误差补偿表，确定目标数据对应的第一误差补偿结果；本发明解决了通过FPGA处理数据的精度低，消耗资源较大的技术问题。

技术领域

本发明涉及计算机领域，具体而言，涉及一种基于FPGA的数据处理方法及装置。

背景技术

现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)可以实现一些复杂的组合功能，如解码器或数学方程式。

随着人工智能的发展，通过FPGA处理语音或图像数据是目前的技术主流。例如，通过人工神经网络模型实现语义理解、图像识别。由于人工神经网络模型的算法结构比较复杂，涉及到激励函数的计算，如sigmoid、tanh等激励函数的运算。通过FPGA实现人工神经网络处理语音数据或图像数据会消耗大量FPGA的资源，影响数据的处理速率。

为了提高FPGA的处理速度，现有技术中通常采用直接查表法，将激励函数值直接储存在FPGA的内部ROM存储区，通过将输入作为地址直接查找FPGA内部BROM得到相应的函数结果，该方法实现简单，但缺点是精度较低。若想要实现较高的精度会大量占用FPGA内部的存储器资源。

针对相关技术中，通过FPGA处理数据时精度低，消耗资源较大的问题，目前尚未存在有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于FPGA的数据处理方法及装置，以至少解决通过FPGA处理数据的精度低，消耗资源较大的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种基于FPGA的数据处理方法，包括：在FPGA中的第一运算单元中获取输入的目标数据，其中，所述目标数据为待处理的第一数据的绝对值；通过所述FPGA中的所述第一运算单元使用多个分段逼近函数中的目标分段逼近函数对所述目标数据进行运算，得到第一运算结果，其中，所述多个分段逼近函数用于模拟sigmoid()函数，每个所述分段逼近函数的乘法运算的系数为2ⁿ，n为整数；通过所述FPGA中的存储单元中存储的第一误差补偿表，确定所述目标数据对应的第一误差补偿结果；在所述第一数据被请求执行所述sigmoid()函数的运算的情况下，通过所述FPGA中的第二运算单元，对所述第一运算结果和所述第一误差补偿结果执行第一运算操作，得到第一输出结果。

可选地，所述通过所述FPGA中的所述第一运算单元使用多个分段逼近函数中的所述目标分段逼近函数对所述目标数据进行运算，得到第一运算结果，包括：在通过所述第一运算单元使用所述目标分段逼近函数对所述目标数据进行运算的过程中，通过所述第一运算单元执行移位操作，以得到所述目标分段逼近函数中的乘法运算的第一系数，并通过所述第一运算单元中的进位链功能实现所述目标分段逼近函数中的加法运算。

可选地，在FPGA中的第一运算单元中获取输入的目标数据之前，所述方法还包括：在所述第一运算单元中配置所述多个分段逼近函数的运算逻辑，其中，每个所述分段逼近函数在函数输入数据的不同取值范围下生效，所述多个分段逼近函数中的部分或全部分段逼近函数包括乘法运算和加法运算，所述乘法运算中的系数均为2ⁿ，n为整数，不同的所述乘法运算对应的n不同，所述乘法运算中的系数由所述第一运算单元执行移位操作实现。