[发明专利]一种高速概率计算乘法器和计算方法

权利要求书

1.一种高速概率计算乘法器计算方法，根据输入值A和权重值B计算输出值，其中，A与B的2进制位宽均为n，其特征在于，包括以下步骤：

对所述输入值进行离散脉冲编码，生成驱动信号，所述驱动信号为离散脉冲串AP，长度为2ⁿ个脉冲周期，其中包含A个脉冲1；

所述离散脉冲串分为M＝2^m段，mn，使AP＝AP₁,AP₂,…,AP_M；

使用随机数生成器，生成取值范围为1～2^n-m之间的随机数P，作为AP_i上的脉冲1的数量，此时，A＝P+(i-1)×2^n-m；

第i段中，包含A-(i-1)×2^n-m个脉冲1，在AP_i上呈随机分布，其中，i＝[(A-1)×2^m-n]+1，[]表示取整；

在第i₁段中每个脉冲周期上均为脉冲1，其中i₁i；

在第i₀段中的每个脉冲周期上均为脉冲0，其中i₀i；

AP₁,AP₂,…,AP_M并行驱动累加器，AP_i上的每个脉冲1驱动累加器使权重值自加i次，(AP_i-1⊕AP_i)的每个脉冲1，驱动累加器使权重值自加i-1次，AP中的每一个脉冲1使权重值自加一次，实现所述输入值和多个所述权重值进行乘法计算。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，使用并行的M路脉冲生成器，每一路脉冲生成器生成一段离散脉冲串。

3.如权利要求1所述方法，其特征在于，使用并行的2路脉冲生成器，其中一路用于生成AP_i，一路用于生成连续2^n-m个脉冲1，表示AP_i0。

4.一种高速概率计算乘法器，用于实现权利要求1～3任意一项所述方法，其特征在于：包括脉冲生成器、随机数生成器、并行调制器、累加器；

所述脉冲生成器，用于产生离散脉冲串；

所述随机数生成器，用于生成随机数，所述随机数用于调制至少一个脉冲生成器，使产生的离散脉冲串中的脉冲1呈现随机分布；

所述并行调制器，包含一个串行输入端口和n个并行输出端口，所述输入端口用于输入驱动信号，n个并行输出端口用于将B的二进制数各位值并行调制在所述驱动信号上，使离散脉冲串AP的每一个脉冲周期生成并行的n位调制脉冲信号；

所述累加器，用于对并行调制器的输出信号进行累加。

5.如权利要求4所述概率计算乘法器，其特征在于，所述累加器通过移位log₂K次的方式实现输入数据自加K次，K为偶数。

6.如权利要求5所述概率计算乘法器，其特征在于，

所述并行调制器为M个，分别用于调制AP₁,AP₂,…,AP_M中的一段；或者，

所述并行调制器至少为2个，第1并行调制器用于调制AP_i，第2并行调制器用于调制连续2^n-m个脉冲1。

7.如权利要求5所述概率计算乘法器，其特征在于，所述累加器包含加法器和计数器，所述加法器用于输出低l位；所述计数器用于输出高h位，其中l+h＝n。