[发明专利]神经网络处理装置及其执行运算指令的方法

权利要求书

1.一种处理装置，用于根据运算指令执行运算，其特征在于，所述处理装置包括：存储器、运算单元、控制单元和寄存器单元；

所述寄存器单元，用于存储运算指令；所述运算指令包括操作码和操作域，所述操作码用于指示所述运算指令对应的运算方式；所述操作域包括所述参与运算的数据的首地址和所述参与运算的数据中部分数据或者全部数据的索引的地址；

所述存储器，用于存储参与运算的数据；

所述控制单元，用于从所述寄存器单元中获取所述运算指令，解析所述运算指令，以得到所述操作码和所述操作域；根据所述操作域从所述存储器中获取所述参与运算的数据和所述参与运算的数据中部分数据或者全部数据的索引；并将所述参与运算的数据传输至所述运算单元；

所述运算单元，用于根据所述操作码所指示的运算方式对所述参与运算的数据进行运算。

2.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述操作域还包括所述参与运算的数据的索引表达方式，该索引表示方式包括：直接索引表示方式或步长索引表示方式。

3.根据权利要求2所述的处理装置，其特征在于，当所述参与运算的数据的索引表示方式为直接索引表示方式时，所述参与运算的数据的索引为由0和1组成的字符串，0表示所述参与运算的数据中元素不满足预设条件，1表示所述参与运算的数据中的元素满足所述预设条件，或者；

当所述参与运算的数据的索引表示方式为步长索引表示方式时，所述参与运算的数据的索引为所述参与运算的数据中满足所述预设条件的元素与上一个满足所述预设条件的元素之间的距离值组成的字符串；

其中，所述预设条件为：所述参与运算的数据中的元素的绝对值大于或者小于预设阈值。

4.根据权利要求1-3任一项所述的处理装置，其特征在于，所述运算单元还包括向量加法电路、向量乘法电路、大小比较电路、非线性运算电路和向量标量乘法电路；所述运算单元为多流水级结构；

其中，所述向量乘法电路和所述向量标量乘法电路处于第一流水级，所述大小比较电路和所述向量加法电路处于第二流水级，所述非线性运算部件处于第三流水级，其中所述第一流水级的输出数据为所述第二流水级的输入数据，所述第二流水级的输出数据为所述第三流水级的输入数据。

5.根据权利要求1-4任一项所述的处理装置，其特征在于，所述控制单元还包括：

指令存储单元，用于存储所述运算指令；

指令处理单元，用于对所述运算指令进行解析，以得到所述操作码和操作域；

存储队列单元，用于存储指令队列，该指令队列包括：按该队列的前后顺序待执行的多个运算指令。

6.根据权利要求5所述的处理装置，其特征在于，所述处理装置还包括：

依赖关系处理单元，用于确定第s个运算指令与所述第s个运算指令之前的第s-1个运算指令是否存在关联关系，如所述第s个运算指令与所述第s-1个运算指令存在关联关系，将所述第s个运算指令缓存在所述指令存储单元内，在所述第s-1个运算指令执行完毕后，从所述指令存储单元提取所述第s个运算指令传输至所述运算单元；

所述确定该第s个运算指令与第s个运算指令之前的第s-1个运算指令是否存在关联关系包括：

依据所述第s个运算指令提取所述第s个运算指令中所需数据的第一存储地址区间，依据所述第s-1个运算指令提取所述第s-1个运算指令中所需数据的第零存储地址区间，如所述第一存储地址区间与所述第零存储地址区间具有重叠的区域，确定所述第s个运算指令与所述第s-1个运算指令具有关联关系，如所述第一存储地址区间与所述第零存储地址区间不具有重叠的区域，确定所述第s个运算指令与所述第s-1个运算指令不具有关联关系。