[发明专利]分形计算装置、方法、集成电路及板卡

权利要求书

1.一种根据指令执行特定操作的分形计算装置，包括：

多个中层计算单元，每个中层计算单元包括控制器，多个分形功能单元和叶计算单元；

其中，中层计算单元的控制器用以将所述指令迭代分解成多个子指令，每个子指令执行所述特定操作；所述子指令为分形指令；所述特定操作是针对数据进行计算；

多个分形功能单元中的每个分形功能单元分别发送所述多个子指令其中之一至下一层的中层计算单元；以及

叶计算单元进一步包括控制器和功能单元，叶计算单元的控制器，用以分解所述分形指令为本地指令；以及

功能单元，用以执行所述本地指令；

所述中层计算单元的控制器还包括译码器，所述译码器包括并行分解栈，串行分解栈，译码控制器，复用器以及解复用器：

并行分解栈，用以暂存下层指令；

串行分解栈，用以暂存所述指令；

译码控制器，连接至所述串行分解栈及所述并行分解栈；

复用器，连接至所述并行分解栈及所述串行分解栈，用以选择所述指令及所述下层指令其中之一输入至所述译码控制器；

解复用器，连接至所述译码控制器；

其中，当所述译码控制器与所述并行分解栈电性相通时，所述译码控制器自所述并行分解栈取出所述下层指令分解成所述分形指令；当所述译码控制器与所述串行分解栈电性相通时，所述译码控制器自所述串行分解栈取出所述指令分解成串行子指令。

2.根据权利要求1所述的分形计算装置，其中所述并行分解栈电性连接至所述译码控制器的优先级高于所述串行分解栈电性连接至所述译码控制器的优先级。

3.根据权利要求2所述的分形计算装置，

其中，当所述译码控制器与所述并行分解栈电性相通时，所述译码控制器连接至所述多个分形功能单元。

4.根据权利要求1所述的分形计算装置，其中所述中层计算单元的控制器还包括子指令队列，当所述译码控制器与所述串行分解栈电性相通时，所述译码控制器发送所述串行子指令至所述子指令队列。

5.根据权利要求4所述的分形计算装置，其中所述中层计算单元的控制器还包括降层译码器，用以自子指令队列依序获取多个串行子指令，产生所述下层指令。

6.根据权利要求1所述的分形计算装置，其中所述译码控制器根据中枢值对所述数据进行分解。

7.根据权利要求6所述的分形计算装置，其中所述数据为N维度，所述译码控制器提供N种分解方式，并选择根据第i维度进行分解，其中N及i为正整数，i不大于N。

8.根据权利要求7所述的分形计算装置，其中所述中枢值介于所述第i维度的最小值与最大值间，所述译码控制器基于所述中枢值将所述数据切分为二。

9.根据权利要求8所述的分形计算装置，其中所述中枢值为所述最小值与所述最大值的中位数值。

10.根据权利要求8所述的分形计算装置，其中所述中枢值根据所述多个分形功能单元的算力而定。

11.根据权利要求8所述的分形计算装置，其中所述中枢值为随机生成。

12.根据权利要求6所述的分形计算装置，其中所述数据为输入数据或权重数据。

13.根据权利要求1所述的分形计算装置，其中所述叶计算单元的控制器拆解所述分形指令为有序集合，所述有序集合由多个本地指令至少其中之一依序排列而成；所述叶计算单元的功能单元用于执行相对应分形指令的有序集合内的本地指令以产生中间数据。

14.根据权利要求13所述的分形计算装置，其中所述叶计算单元的控制器用于对所述中间数据进行归约处理，并将归约结果传输至上一层计算单元。