[发明专利]一种点积运算装置

权利要求书

1.一种点积运算装置，其特征在于，包括：

2n个并行的译码模块，每个所述译码模块用于通过对Posit格式的输入数据进行解码，确定所述输入数据的符号、指数值和包含隐藏值的尾数值，所述输入数据包括被乘数和乘数，n为大于等于2的正整数；

n个并行的符号与指数运算模块，每个所述符号与指数运算模块用于获取其中两个所述并行的译码模块传输的一组所述输入数据的符号和指数值，并确定对一组所述输入数据的符号进行或运算后得到的符号，以及确定一组所述输入数据的指数值之和，每一组所述输入数据包括一个被乘数和一个乘数；

指数比较求差模块，用于获取所述输入数据的指数值之和，并确定指数最大值以及n个指数差，所述指数最大值为所述指数值之和中的最大值，每个所述指数差为所述指数最大值与一组所述输入数据的指数值之和之差；

n个尾数乘法模块，每个尾数乘法模块用于获取其中两个所述并行的译码模块传输的一组所述输入数据的包含隐藏值的尾数值，确定对一组所述输入数据中包含隐藏值的尾数值的部分和，对所述部分和进行符号位扩展，确定对符号位扩展后的所述部分和进行压缩后得到的和数值以及进位数值；

n+1个加法器，其中的n个加法器用于获取通过每一个所述尾数乘法模块得到的每一组所述和数值以及所述进位数值，另外1个加法器用于获取通过所述符号处理与尾数相加模块得到的一组所述和数值以及所述进位数值，每个加法器将获取到的每一组中所述和数值与所述进位数值相加，获取每一组中所述和数值与所述进位数值之和；

有效数对齐模块，用于获取n个所述指数差，确定对齐的n组所述输入数据中包含隐藏值的尾数值的乘积；

符号处理与尾数相加模块，用于获取对齐的n组所述输入数据中包含隐藏值的尾数值的乘积，确定对补码形式的所述对齐的n组输入数据中尾数值的乘积进行压缩后得到的一组所述和数值以及所述进位数值，获取补码形式的一组所述和数值与所述进位数值之和，确定补码形式的一组所述和数值与所述进位数值之和的符号为最终符号；

尾数归一与指数调整模块，用于获取通过所述符号处理与尾数相加模块得到的一组所述和数值与所述进位数值之和，确定对原码形式的一组所述和数值与所述进位数值之和中小数点进行移位后得到的最终尾数值，以及确定对所述指数最大值进行调整后得到的最终指数值，所述最终尾数值中小数点位于隐藏位1后；

编码与舍入模块，用于通过对最终符号、最终指数值和舍入后的最终尾数值进行编码，确定Posit格式的点积运算输出值。

2.根据权利要求1所述的点积运算装置，其特征在于，所述指数比较求差模块包括：

比较器树模块，用于确定与n组输入数据的指数值之和的组数匹配的比较器树模块的树形，以及根据所述比较器树模块的树形确定n组输入数据的指数值之和中的最大值，作为指数最大值；

指数求差模块，用于确定n个指数差，每个所述指数差为所述指数最大值与一组输入数据的指数值之和之差。

3.根据权利要求2所述的点积运算装置，其特征在于，所述比较器树模块为递归结构比较器树模块，所述比较器树模块包括至少一个比较器。

4.根据权利要求1所述的点积运算装置，其特征在于，所述尾数乘法模块包括：

部分和生成模块，用于根据一组输入数据中乘数的尾数的布斯编码值，确定第一乘积，所述第一乘积为对一组输入数据中被乘数的尾数值进行移位处理后的值与所述乘数的尾数布斯编码值的乘积，并确定所述第一乘积为一组输入数据中尾数值的部分和，乘数的尾数布斯编码值为乘数的尾数值进行基4布斯重编码得到的值；

第一华莱士树模块，用于确定对符号位扩展后的所述部分和进行压缩后得到的和数值以及进位数值。

5.根据权利要求4所述的点积运算装置，其特征在于，所述第一华莱士树模块为递归结构华莱士树模块，所述第一华莱士树模块包括至少一个3:2压缩器或至少一个4:2压缩器。

6.根据权利要求4所述的点积运算装置，其特征在于，所述尾数乘法模块还包括：

符号位扩展模块，用于根据输入数据中尾数值的部分和的符号确定，对所述输入数据中尾数值的部分和的高位进行非全部比特的符号位扩展，所述输入数据中尾数值的部分和的符号为输入数据中乘数的尾数布斯编码值的符号。