[发明专利]具有多位神经形态操作的神经形态方法和设备

说明书

一种配置为处理多位神经形态操作的神经形态设备，包括单个轴突电路、单个突触电路、单个神经元电路和控制器。单个轴突电路配置为接收n位轴突的第i位作为第一输入。单个突触电路配置为存储m位突触权重的第j位作为第二输入，并输出第一输入和第二输入之间的突触操作值。单个神经元电路配置为基于输出的突触操作值获得n位轴突和m位突触权重之间的多位神经形态操作结果的每个位值。控制器配置为分别确定对于不同时间段的每个时间段要顺序地分配给单个轴突电路和单个突触电路的第i位和第j位。

技术领域

本公开涉及具有多位神经形态(neuromorphic)操作的神经形态方法和设备。

背景技术

神经形态处理器是包括神经元(neuron)电路和突触(synapse)电路的专用的计算硬件处理器。仅作为示例，神经元电路可以例如以分层方式相对于神经元电路的其他激活或者处理结果(或者相应信号)，生成激活或者处理结果，或者与这种激活或者处理结果对应的信号，以生成总体结果。突触电路可以配置为提供神经元电路的节点或者处理装置(例如，处理单元)之间的连接。这种神经形态处理器，作为非限定示例，可以用于驱动各种神经网络，比如卷积神经网络(CNN)、递归神经网络(RNN)和前馈神经网络(FNN)，且作为非限定示例，比如也可以用于数据分类或者图像识别的领域。

发明内容

提供该发明内容以介绍简化形式的概念的选择，所述概念以下在具体实施方式中进一步描述。该发明内容不意在标识所要求的主题的关键特征或者必要特征，且其也不意在用作确定所要求的主题的范围的辅助。

在一个总的方面中，神经形态设备配置为处理多位神经形态操作，该神经形态设备包括单个轴突电路、单个突触电路、单个神经元电路和控制器。单个轴突电路配置为接收n位轴突的第i位作为第一输入。单个突触电路配置为存储m位突触权重的第j位作为第二输入，并输出第一输入和第二输入之间的突触操作值。单个神经元电路配置为基于输出的突触操作值获得n位轴突和m位突触权重之间的多位神经形态操作结果的每个位值。控制器配置为分别确定对于不同时间段的每个时间段要顺序地分配给单个轴突电路和单个突触电路的第i位和第j位，从低位值到高位值获得多位神经形态操作结果，其中，n和m每个都是自然数，i是在1和n之间的自然数，且j是在1和m之间的自然数。

控制器可以进一步配置为映射i和j，以使得对于不同时间段不同地组合第i位和第j位。

控制器可以进一步配置为以增长的位值次序顺序地改变第i位和第j位的i和j的值。

第i位和第j位的组合的总数可以对应于通过将n乘以m获得的值。

单个轴突电路和单个突触电路每个可以对于不同时间段处理单个位值。

单个神经元电路可以包括配置为对于不同时间段使用从单个神经元电路输出的突触操作值执行加法运算的单个加法器。

单个神经元电路可以配置为使用单个加法器执行加法运算以获得多位神经形态操作结果的每个位值，该加法运算使用预设初始值、在不同时间段的先前时间段从单个突触电路输出的突触操作值、在不同时间段的当前时间段从单个突触电路输出的突触操作值、在不同时间段的先前时间段由单个加法器处理的加法值和在不同时间段的先前时间段由单个加法器确定的进位值中的至少一个作为输入。

从单个加法器输出的加法值和进位值中的至少一个可以对应于多位神经形态操作结果的各位中的一个的值。

可以重新使用单个加法器以在获得指示多位神经形态操作结果的各位中的一个的值之后获得多位神经形态操作结果的各位中的另一个的值。

单个加法器可以进一步配置为通过接收与用于获得多位神经形态操作结果的中间乘积之间的相同的位位置对应的突触操作值作为输入，来执行加法运算。