[发明专利]可重新配置的矩阵乘法器系统和方法

说明书

可重新配置的矩阵乘法器(RMM)(0410)系统/方法允许紧密或松散耦合到片上系统(SOC)环境(0401)中的监督控制处理器应用控制逻辑(ACL)。RMM(0410)提供C＝A*B矩阵乘法运算，其具有A乘数矩阵(AMM)、B被乘数矩阵(BMM)和C乘积矩阵(CPM)，以及C＝A*B+D运算，其中D求和矩阵(DSM)表示先前乘法运算的结果或另一个先前定义的矩阵。RMM(0410)提供附加的CPM LOAD/STORE(加载/存储)路径，允许计算/数据传输操作(0421，0422，0423)的重叠，并从先前计算的CPM结果向AMM或BMM操作数输入提供CPM数据反馈。RMM(0410)预期共同使用8、16和32位操作数的可重新配置矩阵数据以及512位数据宽度的外部存储器总线和使用一系列RMM配置字(RCW)和流操作码功能(SOF)实施的指令控制单元(ICU)。

本申请是2018年2月28日提交的名称为“可重新配置的矩阵乘法器系统和方法”的中国专利申请201880014540.1的分案申请。

技术领域

本发明涉及实现形式C＝A*B和C＝A*B+D的矩阵乘法的硬件，其中A乘数矩阵(AMM)、B被乘数矩阵(BMM)、C乘积矩阵(CPM)和D-求和矩阵(DSM)的数据宽度可以动态地重新配置以解译包含在固定外部存储器数据总线(EMB)内的数据。

背景技术

这涉及可重新配置的矩阵乘法器(RMM)系统和实现固定点矩阵乘法的方法。RMM提供C＝A*B矩阵乘法运算，具有A乘数矩阵(AMM)、B被乘数矩阵(BMM)和C乘积矩阵(CPM)，以及C＝A*B+D运算，其中D求和矩阵(DSM)表示先前乘法运算的结果或另一个先前定义的矩阵。多位输入数据(A，B，D)可以被解译为以可重新配置的方式在固定的外部存储器数据总线内复制，从而允许矩阵乘法器硬件重用，与从最低精度的基线开始的矩阵缩放匹配并且对于精度每增加一倍：

·每个维度中的C矩阵尺寸减少一半；

·矩阵乘法器-累加器(MAC)缩放四分之一，实现高效的矩阵乘法器重用；

·C矩阵累加器精度保持为输入数据(A，B，D)精度的四倍，与输入数据类型无关(在一些实施例中，C矩阵累加器精度保持在输入数据(A，B，D)精度的双多边形倍数)；

之前使用的B矩阵和C矩阵行的一半可以被释放并且可以用于替代算法。

C累加器矩阵可以包括附加的加载存储(LOAD-STORE)数据路径，其：

·改善长卷积和C＝A*B+D运算的性能；

·在8位输入数据的情况下，包括使用附加的C矩阵存储器；

·在16位和32位输入数据的情况下，可以包括可以实现的额外C矩阵存储器，或者可以实现现有的两个C矩阵存储器的额外行。

发明内容

可重新配置的矩阵乘法器(RMM)系统/方法允许在片上系统(SOC)环境中与监督控制处理器应用控制逻辑(ACL)紧密或松散耦合。RMM提供C＝A*B矩阵乘法运算，其具有A乘数矩阵(AMM)、B被乘数矩阵(BMM)和C乘积矩阵(CPM)，以及C＝A*B+D运算，其中D求和矩阵(DSM)表示先前乘法运算的结果或另一个先前定义的矩阵。RMM提供附加的CPM LOAD/STORE(加载/存储)路径，允许计算/数据传输操作的重叠，并从先前计算的CPM结果向AMM或BMM操作数输入提供CPM数据反馈。RMM预期使用8、16和32位操作数的可重新配置的矩阵数据以及512位数据宽度的外部存储器总线和使用一系列RMM配置字(RCW)和流操作码功能(SOF)实现的指令控制单元(ICU)。

附图说明

图1示出实施例的系统块图。

图2示出在紧密耦合的可重新配置的矩阵乘法器(RMM)应用背景中实现的实施例的系统块图。