[发明专利]用于TOPK操作的方法和系统

权利要求书

1.一种计算机实施的方法，包括：

a)接收TopK指令，以对具有n个元素的向量数据的最大K个元素进行排序；

b)对所述向量数据的前K个元素进行检索、排序，并存储在第一寄存器中；

c)读取所述向量数据的另一元素；

d)确定所述向量数据的所述另一元素的值是否大于或等于所述前K个元素的值的范围；

e)如果所述另一元素的值大于或等于所述第一寄存器中的值的范围，则确定所述另一元素在所述前K个元素内的位置；

f)在确定所述另一元素在所述前K个元素中的位置之后，将所述前K个元素中小于所述另一元素的元素子集向下移位；

g)在移位之后将所述另一元素插入到空白位置中的经确定的位置中，以形成更新后的前K个元素；以及

h)针对所述向量数据的每个剩余元素，重复步骤c)、d)、e)、f)和g)，直到所述向量数据的每个元素均被处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其中d)包括：

将所述向量数据的所述另一元素广播到第二寄存器内的每个位置，所述第二寄存器具有与所述第一寄存器相同的大小；以及

将所述第二寄存器内的所述另一元素与所述第一寄存器内的元素进行比较。

3.根据权利要求1所述的方法，其中在e)之后且在f)之前，所述方法还包括：

将所述元素子集从所述第一寄存器移动到第三寄存器，所述第三寄存器具有与所述第一寄存器相同的大小，并且其中在所述第三寄存器的剩余位置中存储零值，并且其中对所述第三寄存器执行f)的移位。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括：移位所述第三寄存器内具有非零值的元素。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在e)之后，所述方法还包括：将除所述元素子集之外的元素移动到第四寄存器，所述第四寄存器具有与所述第一寄存器相同的大小，并且其中在所述第四寄存器的剩余位置中存储零值。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：

将所述元素子集从所述第一寄存器移动到第三寄存器，所述第三寄存器具有与所述第一寄存器相同的大小，并且其中在所述第三寄存器的剩余位置中存储零值；

将所述第三寄存器内具有非零值的元素移位1；

将除所述元素子集之外的元素移动到第四寄存器，所述第四寄存器具有与所述第一寄存器相同的大小，并且其中在所述第四寄存器的剩余位置中存储零值；以及

执行所述第三寄存器和所述第四寄存器之间的逻辑OR操作，以形成更新后的前K个元素。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括：在所述第一寄存器中存储所述更新后的前K个元素。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：跟踪与所述向量数据相关联的索引位置。

9.根据权利要求1所述的方法，其中e)包括：

在第五寄存器中断言与所述元素子集中的每个元素的位置相对应的位值，其中所述第五寄存器具有与所述第一寄存器相同的大小；

在所述第五寄存器中解除断言与除所述元素子集之外的元素的位置相对应的位值；

在第六寄存器中断言与除所述元素子集之外的元素的位置相对应的位值，其中所述第六寄存器具有与所述第一寄存器相同的大小；

移位所述第六寄存器内的元素；

在所述第六寄存器中的最高有效位位置中插入被断言的位值；以及

执行所述第五寄存器和所述第六寄存器之间的逻辑AND操作，其中被断言的位值在步骤e)中识别所述另一元素的位置。

10.根据权利要求1所述的方法，其中d)包括将所述另一元素的值与所述前K个元素的最小值进行比较。