[发明专利]运算装置、运算执行设备及运算执行方法

权利要求书

1.一种运算装置，其特征在于，所述运算装置用于实现复用神经网络架构，所述运算装置包括多种功能运算模块，所述功能运算模块包括以下至少之一：拼接模块、扩充模块、卷积模块和量化模块；所述功能运算模块由逻辑电路组成；

多种所述功能运算模块通过组合可连通形成多条运算通路；其中，每条所述运算通路用于实现一种计算逻辑；所述计算逻辑包括以下至少之一：卷积操作、反卷积操作、池化操作、量化操作和全连接操作；进行组合的多种所述功能运算模块是基于预先设置的单指令确定的，所述单指令包括模块选择参数和模块运行参数。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每种所述功能运算模块对应一种或多种运算类型；其中，所述运算类型包括拼接运算、扩充运算、卷积运算、池化运算、量化运算、非线性运算或全连接运算。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所有的所述运算通路均至少包括所述拼接模块和所述卷积模块。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，在第一运算通路中还包括所述扩充模块，所述卷积模块接在所述扩充模块之后，以实现反卷积操作。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，在第二运算通路中，所述卷积模块包括卷积核大小为1*1的卷积层，以实现全连接操作。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，在第三运算通路中还包括量化模块，且所述量化模块设置于所述第三运算通路的末端，以实现量化操作。

7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，在第四运算通路中仅包括所述拼接模块和所述卷积模块，以实现卷积操作。

8.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述卷积模块包括带跨度的卷积层；

当所述卷积层的跨度为1时，所述卷积模块用于实现卷积运算，当所述卷积层的跨度不为1时，所述卷积模块用于实现卷积运算和池化运算。

9.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述量化模块通过将浮点数值量化为低位的比特值的方式实现参数压缩和非线性运算。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述功能运算模块还包括反卷积模块、池化模块或全连接模块。

11.一种运算执行设备，其特征在于，所述运算执行设备包括：控制器、存储器和如权利要求1至10任一项所述的运算装置；所述存储器用于存储预先设置的单指令集合；其中，所述单指令集合包括所述运算装置进行多层运算时，每层运算对应的单指令；每条所述单指令包括模块选择参数和模块运行参数；

所述控制器用于从所述存储器中读取所述运算装置所需的当前层运算对应的当前单指令，对所述当前单指令包括的模块选择参数和模块运行参数进行解析，以确定所述当前单指令对应的运算通路；所述控制器还用于给所述运算装置发送控制信号，以使所述运算装置连通所述当前单指令对应的运算通路；

所述运算装置用于在所述控制器的控制下连通所述当前单指令对应的运算通路，利用所述当前单指令对应的运算通路对所述运算装置在当前层运算中的输入数据进行运算处理，生成所述当前层运算的输出数据；其中，所述当前层运算的输入数据为所述运算装置在上一层运算时得到的输出数据；当所述当前层为第一层时，所述第一层运算的输入数据为待处理图像。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述单指令携带有参数列表，所述参数列表中逐一陈列有所述模块选择参数和所述模块运行参数。