[发明专利]一种用于AI计算的浮点乘法计算方法、电路、设备

权利要求书

1.一种用于AI计算的浮点乘法计算方法，其特征在于，包括：

将输入的第一数据、第二数据分别进行预处理，得到预设格式的第一格式化数据、第二格式化数据；

将所述第一格式化数据、所述第二格式化数据输入到乘法器进行原码有符号整数乘法，得到原码有符号的乘积f；

将所述第一格式化数据、所述第二格式化数据输入到加法器进行无符号加法，得到和e；

将所述乘积f、所述和e进行压缩处理，得到格式为浮点格式F(P,Q)的浮点数据，以便进行输出；

其中，所述预设格式为M格式，M格式既是针对乘积结果f和e的预设格式，同时也是第一数据、第二数据格式化后的预设格式，在计算浮点乘法时，所有数据都转换成M格式；M格式为带参数的二元有序数对到实数的一个映射，f与e部分根据S的定义来转换到整数域上，函数表示为M(S,(f,e)):＝(fe)S；其中，f为有符号数，e为无符号数，S为一个固定的参数，S＝(1(p-1))-2+q，p、q为浮点数据F(P,Q)的参数；S是一种映射关系，基于p、q所定义的位宽，所在位置M即对应原浮点数据，所得M并非原浮点数真实值。

2.根据权利要求1所述的用于AI计算的浮点乘法计算方法，其特征在于，

所述将输入的第一数据、第二数据进行预处理，得到预设格式的第一格式化数据、第二格式化数据，包括：

接收2个输入数据格式为F(P,Q)浮点格式的第一数据、第二数据分别进行以下处理：

判断P是否为二进制的全1，如果是，则符号位不变，并且将Q的二进制全置为1；

判断P是否为二进制的全0，如果不是，则在Q的二进制最高位上补一个1，记作Qs，并将P–1赋值给当前的P；如果P是二进制的全0，则在Q的二进制最高位补一个0，记作Qs；Qs为一个q+1位的二进制数；

根据符号位和Qs的值，产生f；

将P赋值给e；以得到f、e关于M格式的输出：第一格式化数据M1＝M(S,(f1,e1))和第二格式化数据M2＝M(S,(f2,e2))，其中，f的位数为q+2，e的位数为p。

3.根据权利要求2所述的用于AI计算的浮点乘法计算方法，其特征在于，

所述根据符号位和Qs的值，产生f，包括：

如果所述符号位为0，则f为Qs的最高位补0的结果；如果符号位为1，则f为Qs按位取反后加1所得的结果截取低q+2位得到。

4.根据权利要求1所述的用于AI计算的浮点乘法计算方法，其特征在于，

所述将所述第一格式化数据、所述第二格式化数据输入到乘法器进行原码有符号整数乘法，得到原码有符号的乘积f，包括：

将f1、f2进行原码有符号整数乘法得到原码有符号的乘积f；其中，所述乘积f的宽度为2q+3位。

5.根据权利要求1所述的用于AI计算的浮点乘法计算方法，其特征在于，

所述将所述第一格式化数据、所述第二格式化数据输入到加法器进行无符号加法，得到和e，包括：

将e1、e2进行无符号加法，得到和e；其中，所述e的宽度为p+1。

6.根据权利要求1至5任一项所述的用于AI计算的浮点乘法计算方法，其特征在于，

所述将所述乘积f、所述和e进行压缩处理，得到格式为浮点格式F(P,Q)的浮点数据，以便进行输出，包括：

取f的非符号位，从高位到低位扫描，遇到的第一个非0的bit的、以零开始的位置，记为t；

计算中间值y＝e+1-t-((1(p-1))-2)；

如果y大于(1p)-2，则当f的符号位为正时，输出F(P,Q)的正的最大值，否则输出F(P,Q)的负最大值；

如果y小于(1p)-1，且y大于或等于0，则此时输出P＝y+1；取f从t+2位开始的q个数，如果不足q个则补零，作为输出Q；输出符号位为f的符号位；

如果y小于0，则将f逻辑右移q+1+y位，取其低q位作为输出Q，输出P＝0，输出符号位为f的符号位。