[发明专利]一种针对位宽递增加法树的精度动态自适应累加模块

权利要求书

1.一种针对位宽递增加法树的精度动态自适应累加模块，其特征在于：所述精度动态自适应累加模块包括：数据预分析子模块、计算精度动态配置子模块、位宽递增的树形累加子模块；所述位宽递增的树形累加子模块采用N层加法树结构，其中每一层包含多个多模式精度可配置加法单元；所述多模式精度可配置加法单元包括精确计算组件和近似计算组件；

权重二值化卷积神经网络的输入特征向量输入到数据预分析子模块中，由数据预分析子模块基于计算场景对计算精度的需求对输入特征向量进行预分析，判断其小数近似的位宽；计算精度动态配置子模块，根据数据预分析子模块所确定的近似位宽，对位宽递增的树形累加子模块中的多模式精度可配置加法单元进行配置，从而选取最优化的计算模式；

所述多模式精度可配置加法单元的位宽参数包括：总位宽、精确计算组件位宽、近似计算组件位宽；

所述总位宽包括：小数位宽、整数位宽和1bit符号位；

在所述位宽递增的树形累加子模块中，从第N层向第1层进行总位宽配置，包括对小数位宽进行配置、对整数位宽进行递增配置；

所述精确计算组件位宽和近似计算组件位宽由数据预分析子模块决定；数据预分析子模块通过计数器来统计每个层级每个小数位上为1的数量，并对计数结果做归一化处理，设定阈值，当某一层级的某些小数位的计数器归一化结果高于阈值，则对这些小数位均配置为精确计算组件，当某一层级的某些小数位的计数器归一化结果均低于阈值，则对这些小数位均配置为近似计算组件。

2.根据权利要求1所述的一种针对位宽递增加法树的精度动态自适应累加模块，其特征在于：所述位宽递增的树形累加子模块采用N层加法树结构，其中每一层包含M个多模式精度可配置加法单元，并且满足M＝2^N-1，其中N为加法树层级。

3.根据权利要求1所述的一种针对位宽递增加法树的精度动态自适应累加模块，其特征在于：所述数据预分析子模块，通过判断输入数据的小数位某位相加是否大于1来决定本层级近似位数的选择，即在2^-n位进行计数，若最后计数超过2ⁿ，则最后相加大于2^-n·2¹ⁿ＝1。

4.根据权利要求1所述的一种针对位宽递增加法树的精度动态自适应累加模块，其特征在于：

对位宽递增的树形累加子模块的具体配置方法如下：

(1)位宽递增的树形累加子模块中，针对加法树层级方面，从底层到高层进行配置；

(2)针对每层加法树方面，每层级的小数位从高位到低位进行配置。

5.根据权利要求1所述的一种针对位宽递增加法树的精度动态自适应累加模块，其特征在于，整数位权重较大，直接采用精确计算组件。

6.根据权利要求1所述的一种针对位宽递增加法树的精度动态自适应累加模块，其特征在于，近似计算组件使用基于或门的加法器。