[发明专利]卷积运算方法、装置、矩阵展开装置和图形处理器

权利要求书

1.一种卷积运算方法，其特征在于，所述方法包括：

针对原始特征图中的任一子特征图，从预设的内存布局中加载用于构成所述任一子特征图的至少一个目标特征瓦片；所述内存布局为将至少一个特征瓦片按照预设的数据排列方式写入至内存得到的；所述至少一个特征瓦片为对所述原始特征图进行瓦片化得到的；

按照卷积层的卷积参数，对所述至少一个目标特征瓦片所组成的特征图进行展开，得到目标展开矩阵；

将所述目标展开矩阵与所述卷积核对应的展开矩阵进行矩阵乘运算，获得所述原始特征图的卷积运算结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述原始特征图进行瓦片化，得到所述至少一个特征瓦片；

按照所述数据排列方式，将各所述特征瓦片按序写入至所述内存，获得所述内存布局；其中，所述数据排列方式的排列维度至少包括批处理维度、通道维度和所述特征瓦片在所述原始特征图中的位置维度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述按照所述数据排列方式，将各所述特征瓦片按序写入至所述内存，获得所述内存布局，包括：

将在所述原始特征图中处于相同目标位置的至少一个特征瓦片，沿着与所述通道维度对应的方向依次写入至所述内存，得到与所述目标位置对应的特征瓦片区块。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述原始特征图进行瓦片化，得到所述至少一个特征瓦片，包括：

获取对所述原始特征图进行瓦片化所采用的瓦片样板；

确定所述瓦片样板在至少一个方向上的大小；

对所述原始特征图进行矩阵补零，以使补零后的特征图在所述方向上的大小与所述瓦片样板在所述方向上的大小之间满足倍数关系；

按照所述瓦片样板，对所述补零后的特征图进行瓦片化，得到所述至少一个特征瓦片。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个所述特征瓦片在所述内存布局中具有对应的瓦片索引坐标，所述针对所述原始特征图中的任一子特征图，从预设的内存布局中加载用于构成所述任一子特征图的至少一个目标特征瓦片，包括：

获取所述任一子特征图对应的展开矩阵位置坐标；所述展开矩阵位置坐标用于表征所述目标展开矩阵在所述原始特征图对应的展开矩阵中的位置信息；

将所述展开矩阵位置坐标映射为目标瓦片索引坐标；所述目标瓦片索引坐标为构成所述任一子特征图的至少一个目标特征瓦片在所述内存布局中对应的瓦片索引坐标；

在所述内存布局中加载与所述目标瓦片索引坐标对应的特征瓦片，获得所述目标特征瓦片。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照卷积层的卷积参数，对所述至少一个目标特征瓦片所组成的特征图进行展开，得到目标展开矩阵，包括：

按照卷积层的卷积参数，对所述至少一个目标特征瓦片所组成的特征图进行展开，得到展开后的矩阵；

对所述展开后的矩阵进行转置操作，得到所述目标展开矩阵。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取当前卷积运算所属的卷积层；

对所述卷积层的卷积模式进行解析，确定所述卷积层的卷积参数。

8.一种卷积运算装置，其特征在于，所述装置包括：

读取模块，用于读取用于进行卷积运算的原始特征图；

加载模块，用于针对原始特征图中的任一子特征图，从预设的内存布局中加载用于构成所述任一子特征图的至少一个目标特征瓦片；所述内存布局为将至少一个特征瓦片按照预设的内存布局方式写入至内存得到的；所述至少一个特征瓦片为对所述原始特征图进行瓦片化得到的；所述内存布局方式至少包括批处理维度、通道维度和所述特征瓦片在所述原始特征图中的位置维度；

展开模块，用于按照卷积层的卷积参数，对所述至少一个目标特征瓦片所组成的特征图进行展开，得到目标展开矩阵；

运算模块，用于将所述目标展开矩阵与所述卷积核对应的展开矩阵进行矩阵乘运算，获得针对所述原始特征图的卷积运算结果。