[发明专利]神经网络计算方法及光子神经网络芯片架构

权利要求书

1.一种神经网络计算方法，包括：

通过电子逻辑芯片，接收与神经网络中的每一个计算层对应的计算任务，将所述计算任务划分为P个子计算任务，其中，P为正整数；

通过所述电子逻辑芯片向Q个光子神经网络核心发送P个所述子计算任务，其中，Q为正整数，所述光子神经网络核心通过至少一种精度进行计算；

通过Q个所述光子神经网络核心对每个所述子计算任务计算得到对应的子计算结果；

基于每个所述子计算结果，通过所述电子逻辑芯片确定所述计算层的计算结果；

根据所述神经网络中每一个计算层的所述计算结果，确定所述神经网络的输出结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光子神经网络核心包括核心缓存单元、数模转换器阵列和光子计算单元，所述通过Q个所述光子神经网络核心对每个所述子计算任务计算得到对应的子计算结果，包括：

针对每个所述光子神经网络核心，通过所述核心缓存单元接收所述子计算任务并发送到所述数模转换器阵列；

所述数模转换器阵列将所述子计算任务的第一数字电信号转换为第一模拟电信号发送到所述光子计算单元；

通过所述光子计算单元对所述子计算任务计算得到对应的所述子计算结果。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述光子计算单元包括激光器、调制器阵列和探测器阵列，所述通过所述光子计算单元对所述子计算任务计算得到对应的所述子计算结果，包括：

通过所述调制器阵列接收所述子计算任务的第一模拟电信号和所述激光器发出的恒定光信号；

根据所述恒定光信号对所述子计算任务进行计算得到对应的所述子计算结果的第一光信号；

通过所述探测器阵列将所述第一光信号转换为所述子计算结果的第二模拟电信号。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述光子神经网络核心包括模数转换器阵列，所述基于每个所述子计算结果，通过所述电子逻辑芯片确定所述计算层的计算结果，包括：

通过所述模数转换器阵列接收所述光子计算单元发送的子计算结果的第二模拟电信号并转换为第二数字电信号；

通过所述模数转换器阵列将所述第二数字电信号发送至所述电子逻辑芯片，以确定所述计算层的所述计算结果。

5.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其中，所述计算层包括卷积神经网络的卷积层，所述通过电子逻辑芯片，接收与神经网络中的每一个计算层对应的计算任务，将所述计算任务划分为P个子计算任务，包括：

通过所述电子逻辑芯片，接收与所述卷积神经网络中的每一个所述卷积层对应的所述计算任务，将所述计算任务划分为P个子计算任务，其中，所述计算任务包括对输入图像和所述卷积层的卷积核进行计算。

6.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其中，所述计算层包括全连接神经网络的全连接层，所述通过电子逻辑芯片，接收与神经网络中的每一个计算层对应的计算任务，将所述计算任务划分为P个子计算任务，包括：

通过所述电子逻辑芯片，接收与所述全连接神经网络中的每一个所述全连接层对应的所述计算任务，将所述计算任务划分为P个子计算任务，其中，所述计算任务包括对所述全连接层中的子矩阵进行计算。

7.一种光子神经网络芯片架构，包括：

Q个光子神经网络核心，用于通过至少一种精度对神经网络的每个计算层的计算任务进行计算，其中，Q为正整数；

电子逻辑芯片，用于将所述计算任务划分为P个子计算任务以及向Q个所述光子神经网络核心发送所述子计算任务以及接收计算结果，其中，Q为正整数。