[发明专利]一种运算装置和方法

权利要求书

1.一种运算装置，所述装置应用于深度神经网络，所述装置包括：

运算模块，包括一个或多个运算单元和运算控制单元，

所述运算控制单元，用于根据一判断条件控制所述运算模块的运算单元的关闭；所述判断条件包括阈值判断条件或函数映射判断条件；

所述运算装置还包括数据处理模块和控制模块，所述数据处理模块，用于对从存储模块读取的突触值和神经元值进行扩展或压缩；

所述控制模块包括数据控制单元，用于控制数据处理模块对数据进行扩展或压缩；

所述数据处理模块对从存储模块读取的突触值和神经元值进行扩展或压缩，包括：若突触值为稀疏模式，即用稀疏编码表达的稀疏网络，根据突触值的稀疏情况对神经元值进行压缩，压缩筛除不需要进行运算的神经元值；或，若神经元值为稀疏模式，根据神经元值的稀疏情况对突触值进行相应的压缩，压缩筛除不需要进行运算的突触值；或，给定压缩判断条件，根据所述压缩判断条件对突触值和/或神经元值进行压缩；

所述运算模块包括位于第一级的n个乘法器以及位于第二级的n输入的加法树，其中n为正整数；

所述第一级的n个乘法器分别与所述数据处理模块连接，接收数据处理模块输出的神经元数据和突触数据。

2.根据权利要求1所述的运算装置，其中，每个所述运算单元包括一个或多个运算部件，该运算部件为加法器、乘法器、选择器或临时缓存器。

3.根据权利要求1所述的运算装置，其中，所述判断条件为阈值判断条件，包括：小于一给定阈值，大于一给定阈值，在一给定取值范围内或在一给定取值范围外。

4.根据权利要求1所述的运算装置，其中，所述判断条件为函数映射判断条件，即判断经函数变换后是否满足给定条件。

5.根据权利要求1所述的运算装置，其中，所述第一级的n个乘法器分别与运算控制单元连接，该运算控制单元根据所述判断条件控制所述乘法器的关闭。

6.根据权利要求5所述的运算装置，其中，该运算控制单元根据所述判断条件对待运算的数据进行判断，当其判断输入一乘法器的输入数据的绝对值小于给定的阈值时，则关闭该乘法器。

7.根据权利要求5所述的运算装置，其中，所述加法树包括k级加法器，第一级加法器的个数为n/2，最后一级即第k级加法器的个数为1个，其中2^k＝n；所述加法树的第1级的n/2个加法器与所述n个乘法器连接，接收乘法器发送的数据信号和控制信号；加法树的第2至第k级加法器分别与其前1级加法器连接，接收前1级加法器发送的数据信号和控制信号。

8.根据权利要求5所述的运算装置，其中，若乘法器接收到运算控制单元发送的关闭信号，则向加法树的第1级加法器中输入控制信号0，否则将乘积结果发送至加法树的第1级加法器，并输入控制信号1；若加法器收到两个控制信号均为1时，则将输入值累加，并将累加和发送至下级加法器，并向下级发送控制信号1；若加法器收到的一个控制信号为1，一个为0时，则为1的一端的输入数据直接传递给下级，并向下级输入控制信号1；若加法器收到两个控制信号均为0时，那么关闭加法器，并向下级加法器输入控制信号0，以此类推，直到加法树累加得到最终结果。

9.根据权利要求1所述的运算装置，其中，所述第一级的n个乘法器及第二级的n输入的加法树分别与运算控制单元连接，该运算控制单元对待运算的数据根据所述判断条件进行判断；当其判断输入一乘法器或加法器的输入数据的绝对值小于给定的阈值时，则关闭该乘法器或加法器。

10.根据权利要求1所述的运算装置，其中，所述压缩判断条件包括阈值判断条件或函数映射判断条件。

11.根据权利要求10所述的运算装置，其中，所述阈值判断条件，包括：小于一给定阈值，大于一给定阈值，在一给定取值范围内或在一给定取值范围外。