[发明专利]一种用于稀疏连接的人工神经网络计算装置和方法

摘要

一种用于稀疏连接的人工神经网络计算装置，包括映射单元，用于将输入数据转换成输入神经元和权值一一对应的存储方式；存储装置，用于存储数据和指令；运算单元，用于根据指令对数据执行相应运算；所述运算单元主要执行三步运算，第一步将输入的神经元和权值数据相乘；第二步执行加法树运算，将第一步处理后的加权输出神经元通过加法树逐级相加，或将输出神经元通过和偏置相加得到加偏置输出神经元；第三步执行激活函数运算，得到最终输出神经元。本发明的装置解决了CPU和GPU运算性能不足，前端译码开销大的问题，有效提高了对多层人工神经网络运算算法的支持，避免了内存带宽成为多层人工神经网络运算及其训练算法性能瓶颈的问题。

主权项

一种用于稀疏连接的人工神经网络计算装置，用于接收输入数据并根据输入数据产生输出数据，输入数据包括输入神经元数据和权值数据，输出数据包括输出神经元数据，所述用于稀疏连接的人工神经网络计算装置包括：映射单元，用于接收连接关系及权值数据和/或输入神经元数据，并根据连接关系将输入数据中每个权值数据一一对应到相应的输入神经元数据，并将所述权值数据和/或所述相应的输入神经元数据存储在存储装置和/或缓存中；存储装置，用于存储数据和指令；运算单元，用于根据所述存储装置中存储的指令对所述数据执行相应的运算；所述运算单元执行的运算包括：第一步，将所述输入神经元数据和权值数据相乘，得到加权输出神经元数据；第二步，执行加法树运算，用于将第一步处理后的加权输出神经元数据通过加法树逐级相加，或者将输出神经元数据通过和偏置相加得到加偏置输出神经元数据；第三步，对第二步得到的神经元数据执行激活函数运算，得到最终输出神经元数据。