[发明专利]一种基于FPGA的通用矩阵相关计算实现系统及其方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的通用矩阵相关计算实现系统，其特征在于包括参数配置模块、数据重排模块、矩阵相关计算模块、输出重排模块，所述参数配置模块分别与数据重排模块、矩阵相关计算模块、输出重排模块相连接，所述数据重排模块、矩阵相关计算模块、输出重排模块依次连接，所述参数配置模块用于系统参数的配置和管理，包括矩阵维数、计算内核规模模块参数；所述数据重排模块根据参数配置模块的参数，按照模块并行数对参与运算的矩阵数据进行重排，满足下一级矩阵相关计算模块输入要求；所述矩阵相关计算模块根据参数配置模块设置的参数，调整内核计算的矩阵单元规模，同时调整计算内核的并行数，对矩阵进行相关计算；所述输出重排模块对矩阵相关计算模块的并行计算结果进行输出重排，使得输出接口满足标准AXI协议。

2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的通用矩阵相关计算实现系统，其特征在于所述矩阵相关计算模块的计算内核模块获取到本内核需要处理的子矩阵数据后，将数据存放在缓存Buffer中，先读取子矩阵a的第一个行数据，对子矩阵b的行数据依次读取，并进行复乘运算，并且将结果存放于累加缓存器中；然后再读取子矩阵a的第2个行数据，进行相应操作；依次完成子矩阵a和子矩阵b的第一列数据的相关计算；循环进行子矩阵第二列数据的相关操作，并且将累加缓存器中的数据读取出来于复乘结果累加，得到累加结果，再次存入缓存器中；直至子矩阵数据全部运算完成，输出最后的累加结果。

3.一种基于FPGA的通用矩阵相关计算实现方法，利用如权利要求1或2所述的一种基于FPGA的通用矩阵相关计算实现系统，其特征在于步骤包括：

a.在帧控制表到达后，矩阵相关计算模块运算前，根据系统控制要求，参数配置模块对数据重排模块、矩阵相关计算模块和输出重排模块进行参数配置操作；

b.参与运算的矩阵数据，即满足AXI协议的串行数据经过数据重排模块，将串行数据转换成部分并行的数据，输出至矩阵相关计算模块；

c.矩阵数据进入矩阵相关计算模块后，计算内核并行处理，得到并行的相关计算结果；

d.并行计算结果输入输出重排模块，进行并串转换得到串行数据，按照标准AXI协议输出。