[发明专利]一种深度卷积加速器及其实现加速深度卷积的方法

权利要求书

1.一种深度卷积加速器，包括：深度卷积计算模块、地址发生器、深度卷积器，其中，

深度卷积计算模块，设置为根据深度卷积运算的输入信息，计算深度卷积节点的数量n和偏置数据；

地址发生器，包括n个，设置为产生输入数据的地址、深度卷积核数据的地址以及输出数据的地址；

深度卷积器，包括n个，设置为根据偏置数据、输入数据的地址和深度卷积核数据的地址分别读取的输入数据和深度卷积核数据，实现深度卷积运算并将运算结果输出至输出数据的地址；

其中，一个地址发生器和一个深度卷积器构成一个深度卷积节点，n个深度卷积节点并行处理。

2.根据权利要求1所述的深度卷积加速器，还包括：第一缓存器、第二缓存器、第三缓存器，其中，

第一缓存器，设置为存储所述深度卷积运算的输入信息；

第二缓存器，设置为存储深度卷积运算值的所述偏置数据；

第三缓存器，设置为存储深度卷积核数据。

3.根据权利要求2所述的深度卷积加速器，还包括：地址选择器、第四缓存器，其中，

地址选择器，设置为根据不同地址将数据写入到相应数据缓存器的不同位置；

第四缓存器，设置为存储所述输出数据。

4.根据权利要求1～3任一项所述的深度卷积加速器，其中，所述深度卷积计算模块设置为：

根据所述深度卷积运算的输入信息中的被深度卷积数据的高H、深度卷积核的高h以及步长stride，计算当前参与并行运算的所述深度卷积节点的数量n；将预先设置的加一计数器的值与计算的到的n的值进行取余运算，运算结果作为所述地址偏置。

5.根据权利要求4所述的深度卷积加速器，其中，所述根据深度卷积运算的输入信息，计算当前参与并行运算的所述深度卷积节点的数量n，包括：

按照以下公式，根据所述深度卷积运算的输入信息中的被深度卷积数据的高H、深度卷积核的高h以及步长stride，计算当前参与并行运算的所述深度卷积节点的数量n：n＝[(H-h)/stride]+1。

6.根据权利要求1～3任一项所述的深度卷积加速器，其中，所述地址发生器包括：深度卷积核Y计数器、深度卷积核X计数器、输入通道计数器、输入Y计数器、深度卷积核加法器、输出加法器、输入加法器，其中，

输入Y计数器设置为：当深度卷积核Y计数器达到最大值时，输入Y计数器的值增加深度卷积运算的输入信息中的步长stride；当输入Y计数器达到最大值时，输入通道数计数器加1，同时输入Y计数器的值自动清零；

输入通道计数器设置为：当输入通道计数器达到最大值时，深度卷积运算结束；

深度卷积核Y计数器设置为：当深度卷积核Y计数器达到最大值时，输入Y计数器加1，同时深度卷积核Y计数器自动清零；

深度卷积核X计数器设置为：当深度卷积核X计数器达到最大值时，深度卷积核Y计数器加1，同时深度卷积核X计数器自动清零；

深度卷积核加法器，设置为：实现深度卷积核X计数器的值、深度卷积核Y计数器的值以及输入通道计数器的值的相加运算，结果为深度卷积核地址；

输出加法器，设置为：实现来自深度卷积计算模块的地址偏置与输入Y计数器的相加运算，结果为输出地址；

输入加法器，设置为：实现深度卷积核加法器的结果，以及输出加法器的结果的相加运算，结果为输入地址。

7.根据权利要求6所述的深度卷积加速器，其中，

所述输入Y计数器的最大值为(W-w-1)；

所述深度卷积核Y计数器的最大值为w；

所述输入通道计数器的最大值为输入通道数；

所述深度卷积核X计数器的最大值为h；

其中，W为所述深度卷积运算的输入信息中的被深度卷积数据的宽，w为所述深度卷积运算的输入信息中的深度卷积核的宽，h为所述深度卷积运算的输入信息中的深度卷积核的高。