[发明专利]可重新配置的矩阵乘法器系统和方法

权利要求书

1.一种可重新配置的矩阵乘法器系统，包括：

至少一个寄存器；

至少一个数据总线；

至少一个缓冲器；

至少一个存储器，具有A乘数矩阵寄存存储器，B被乘数矩阵寄存存储器和C乘积矩阵寄存存储器；

至少一个数据阵列，具有至少一个干阵列乘法器模块阵列，所述至少一个干阵列乘法器模块阵列包括至少一个叶阵列乘法器模块阵列；和

至少一个数据格式化器；

其中，所述至少一个寄存器、所述至少一个数据总线、所述至少一个缓冲器、所述至少一个存储器、所述至少一个数据阵列和所述至少一个数据格式化器被选择性地电耦合；

其中，B被乘数矩阵包括前B被乘数矩阵寄存存储器和后B被乘数矩阵寄存存储器，每个存储器被组织为具有多个行的矩阵；

其中，C乘积矩阵包括前C乘积矩阵寄存存储器和后C乘积矩阵寄存存储器，每个存储器被组织为具有至少一行的矩阵；

其中，基于存储在至少一个寄存器中的数据，所述至少一个数据阵列重新配置所述A乘数矩阵、前B被乘数矩阵和所述前C乘积矩阵寄存存储器和所述干阵列乘法器模块以及所述叶阵列乘法器模块之间的数据路径互连；

其中，基于存储在至少一个寄存器中的数据，所述至少一个数据阵列计算由所述干阵列乘法器模块以及所述叶阵列乘法器模块生成的乘法/累加寄存结果，所述计算包括前A乘数矩阵的行和所述前B被乘数矩阵的一列或更多列的同时点积，以产生得到的前C乘积矩阵行向量结果，同时所述后B被乘数矩阵在所述计算期间从至少一个数据总线加载矩阵行；

其中，所述至少一个数据格式化器将包含先前计算的点积的所述后C乘积矩阵的寄存行结果从初始数据格式变换为输出数据格式，以生成变换的乘法/累加结果，所述变换的乘法/累加结果存储在至少一个数据格式化器内的寄存器中，所述寄存器在所述计算过程中将所述变换的乘法/累加结果传输给所述至少一个数据总线；和

其中在每个计算的交替周期中，前B被乘数矩阵、前C乘积矩阵、后C乘积矩阵和后B被乘数矩阵交换它们各自的功能，作为计算和数据传输寄存器。

2.根据权利要求1所述的可重新配置的矩阵乘法器系统，其中所述A乘数矩阵被配置为具有单行外部存储器数据宽度值位的向量。

3.根据权利要求1所述的可重新配置的矩阵乘法器系统，其中外部存储器数据宽度值是512的自然数倍。

4.根据权利要求1所述的可重新配置的矩阵乘法器系统，其中所述至少一个数据总线是本地存储器数据总线，具有的本地存储器数据宽度值是8的自然数倍。

5.根据权利要求1所述的可重新配置的矩阵乘法器系统，其中所述至少一个数据总线还包括多路复用器选择器，所述多路复用器选择器被配置为选择性地启用从所述前C乘积矩阵寄存存储器加载后A乘数矩阵寄存存储器。

6.根据权利要求1所述的可重新配置的矩阵乘法器系统，其中，所述至少一个数据总线还包括多路复用器选择器，所述多路复用器选择器被配置为选择性地启用从所述前C乘积矩阵寄存存储器加载所述后B被乘数矩阵寄存存储器。

7.根据权利要求1所述的可重新配置的矩阵乘法器系统，其中，所述至少一个数据总线还包括多路复用器选择器，所述多路复用器选择器被配置为选择性地启用将所述后C乘积矩阵寄存存储器存储到D求和矩阵寄存存储器，通过所述至少一个数据阵列将所述前C乘积矩阵寄存存储器与所述D求和矩阵寄存存储器求和。

8.根据权利要求1所述的可重新配置的矩阵乘法器系统，其中，所述A乘数矩阵包括具有N列的行向量，并且所述B被乘数矩阵包括尺寸为N行x N列的方形矩阵，其中所述N＝2的P减1次幂，其中所述P是多边形数。

9.根据权利要求1所述的可重新配置的矩阵乘法器系统，其中，所述至少一个缓冲器还包括查找表，其被配置为转换在外部存储器数据总线和A乘数矩阵之间传输的数据。