[发明专利]基于硬件环境的卷积计算仿真测试方法、装置及相关设备

说明书

本发明公开了一种基于硬件环境的卷积计算仿真测试方法，该方法包括以下步骤：获取待用于进行卷积计算的数据信息；模拟硬件环境的卷积计算实现逻辑，基于数据信息进行卷积计算的软件仿真，获得第一结果数据；将第一结果数据与第二结果数据进行比对，获得第一比对结果，第二结果数据为在硬件环境下使用数据信息进行卷积计算获得的数据；根据第一比对结果，验证硬件实现逻辑是否正确。应用本发明实施例所提供的技术方案，可以有效进行卷积计算的仿真测试，及时发现硬件实现逻辑的错误之处，方便硬件调试，可以提高硬件开发效率。本发明还公开了一种基于硬件环境的卷积计算仿真测试装置、设备及存储介质，具有相应技术效果。

技术领域

本发明涉及测试技术领域，特别是涉及一种基于硬件环境的卷积计算仿真测试方法、装置及相关设备。

背景技术

随着计算机技术的快速发展，卷积神经网络逐渐兴起，从而促进了人工智能的进步，使得人工智能在农业、金融、安防、健康医疗、制造等各个领域应用越来越广泛。

卷积神经网络中最重要、计算量最大的地方就是各种各样的卷积计算，为了加快卷积计算的速度，各大硬件产商研发了针对卷积计算的加速卡。卷积计算的硬件加速平台(如FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列))，拥有大量、高效的并行逻辑，但对于卷积计算的数据量大、计算速度快的要求，在硬件上实现的逻辑异常复杂。在对硬件上的卷积计算进行测试时，往往因为硬件板卡上的数据无法有效的显示，使得测试及修复代码漏洞(bug)非常困难。基于上述问题，开发人员在设计软件代码时先经过开发环境(如xilinx FPGA开发环境vivado)进行仿真，通过仿真波形验证逻辑的正确与否，但由于数据量大、计算逻辑复杂，开发人员在仿真时往往耗时巨大、容易出错，使得设计开发进度缓慢。

综上所述，如何有效进行卷积计算仿真测试，提高硬件开发效率，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于硬件环境的卷积计算仿真测试方法、装置及相关设备，以有效进行卷积计算的仿真测试，提高硬件开发效率。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种基于硬件环境的卷积计算仿真测试方法，包括：

获取待用于进行卷积计算的数据信息，所述数据信息至少包括输入特征图和权重；

模拟硬件环境的卷积计算实现逻辑，基于所述数据信息进行卷积计算的软件仿真，获得第一结果数据；

将所述第一结果数据与第二结果数据进行比对，获得第一比对结果，所述第二结果数据为在所述硬件环境下使用所述数据信息进行卷积计算获得的数据；

根据所述第一比对结果，验证硬件实现逻辑是否正确。

在本发明的一种具体实施方式中，还包括：

根据所述第一比对结果，定位并输出硬件实现逻辑的错误位置。

在本发明的一种具体实施方式中，所述数据信息为32位浮点数类型，在所述获取待用于进行卷积计算的数据信息之后、所述模拟硬件环境的卷积计算实现逻辑，基于所述数据信息进行卷积计算的软件仿真，获得第一结果数据之前，还包括：

将所述数据信息由32位浮点数类型量化为8位整数类型。

在本发明的一种具体实施方式中，在所述模拟硬件环境的卷积计算实现逻辑，基于所述数据信息进行卷积计算的软件仿真，获得第一结果数据之后，还包括：

将所述第一结果数据反量化到32位浮点数类型，获得第一对应结果；

将所述第一对应结果与第二对应结果进行比对，获得第二比对结果，所述第二对应结果为：使用理论卷积计算逻辑，基于32位浮点数类型的所述数据信息进行卷积计算，获得的结果；