[发明专利]用于深度学习的可重构处理单元

权利要求书

1.一种用于深度学习的可重构处理单元，包括：

配置控制单元，用于接收来自外部总线的配置信息和总线命令，并根据所述配置信息和总线命令生成模式指令和控制指令，以及得到配置参数；

先入先出存储器，用于根据所述控制指令，接收外部数据和输出计算结果数据；

多路选择器，用于根据所述模式指令和控制指令，将所述外部数据输入到算术逻辑单元或静态随机存储器；

算术逻辑单元，响应于所述控制信息，利用所述配置参数，对来自多路选择器或静态随机存储器的所述外部数据进行计算，得到8比特数据精度或16比特数据精度的计算结果数据，并将计算结果数据输入到所述静态随机存储器或所述先入先出存储器；以及

静态随机存储器，响应于所述模式指令和控制指令，用于存储来自所述算术逻辑单元产生的计算结果数据或所述外部数据，将所述计算结果数据或外部数据输出到所述算术逻辑单元，或将所述计算结果数据输出到所述先入先出存储器。

2.根据权利要求1所述的可重构处理单元，其中，所述配置控制单元包括：

配置寄存器，用于接收来自外部总线的配置信息，生成所述模式指令；以及

控制器，用于接收来自外部总线的总线命令，生成所述使能信号；

所述配置寄存器还用于根据来自所述控制器的使能信号，基于配置信息得到所述配置参数；以及

所述控制器还用于根据响应于所述模式指令，基于配置信息得到所述控制指令。

3.根据权利要求2所述的可重构处理单元，其中，所述配置寄存器包括：单元模式寄存器、行寄存器、列寄存器、池化模式寄存器、通道寄存器、量化寄存器；

所述单元模式寄存器接收来自外部总线的配置信息，根据所述配置信息生成模式指令，所述模式指令包含卷积模式指令和池化模式指令；以及

在所述单元模式寄存器生成所述卷积模式指令的情况下，所述行寄存器、列寄存器、通道寄存器、量化寄存器响应于来自所述控制器的使能信号，基于所述配置信息生成所述配置参数；

在所述单元模式寄存器生成所述池化模式指令的情况下，所述行寄存器、列寄存器、池化模式寄存器响应于来自所述控制器的使能信号，基于所述配置信息生成所述配置参数。

4.根据权利要求2或3所述的可重构处理单元，其中，所述控制器包括：译码器、累加状态机、发送状态机、加载状态机、最大值状态机、输出状态机；

其中，所述累加状态机、发送状态机用于响应于所述卷积模式指令接收来自外部总线的总线命令，生成所述使能信号，以及基于译码器译码的所述配置信息得到所述控制指令；

所述加载状态机、最大值状态机、输出状态机用于响应于所述池化模式指令，接收来自外部总线的总线命令，生成所述使能信号，以及基于译码器译码的所述配置信息得到所述控制指令。

5.根据权利要求4所述的可重构处理单元，其中，所述配置控制单元用于：

确定所述先入先出存储器的状态；

在确定所述先入先出存储器处于空状态情况下，所述先入先出存储器不向所述多路选择器输出外部数据，使得上述可重构处理单元不进行计算；以及

在确定所述先入先出存储器处于满状态情况下，所述先入先出存储器不获取所述可重构处理单元产生的计算结果数据，使得所述可重构处理单元不进行计算；

在所述先入先出存储器不处于空状态或满状态情况下，所述先入先出存储器向所述多路选择器输出外部数据，以及向所述可重构处理单元外部输出计算结果数据，使得所述可重构处理单元开始进行计算。

6.根据权利要求5所述的可重构处理单元，其中，所述多路选择器用于：

所述多路选择器响应于所述控制指令和卷积模式指令，将所述先入先出存储器接收的第一输入队列的所述外部数据输入所述算术逻辑单元或所述静态随机存储器；

所述多路选择器响应于所述控制指令和池化模式指令，将所述先入先出存储器接收的第二输入队列的所述外部数据输入所述算术逻辑单元或所述静态随机存储器。