[发明专利]人工神经网络处理器集成电路及该集成电路的设计方法

摘要

本发明涉及集成电路技术及人工智能领域，特别涉及一种人工神经网络处理器（ANNP）集成电路，其包括状态控制模块、数据控制模块、参数控制模块和神经元运算阵列模块，状态控制模块用于检测数据控制模块、参数控制模块和神经元运算阵列模块的工作状态，在检测到各模块的工作状态后时同时生成整个集成电路当前的过程状态，控制数据控制模块、参数控制模块和神经元运算阵列模块进行同步工作，本发明结构简单，极大地提升了运算性能，同时有效地降低了数据访问带宽需求，本发明还公开了一种包含上述ANNP集成电路的集成电路设计方法。

主权项

1.一种ANNP处理器集成电路，其包括：神经元运算阵列模块，所述神经元运算阵列模块进行多个神经元的矩阵乘累加运算和激活函数运算；数据控制模块，所述数据控制模块分别与所述神经元运算阵列模块、数据总线、第一运算结果缓存器和第二运算结果缓存器连接，并通过所述数据总线读取输入数据缓存器中的数据，所述数据控制模块读取所述输入数据缓存器、第一运算结果缓存器或第二运算结果缓存器中的数据输送给所述神经元运算阵列模块作为所述神经元运算阵列模块的输入并将所述神经元运算阵列模块的运算结果缓存入所述第一运算结果缓存器或第二运算结果缓存器中；参数控制模块，所述参数控制模块分别与所述神经元运算阵列模块和数据总线连接，并通过所述数据总线读取神经元参数存储器中预存的神经元参数输出给所述神经元运算阵列模块进行运算；状态控制模块，所述状态控制模块分别与所述神经元运算阵列模块、数据控制模块、参数控制模块和数据总线连接，所述状态控制模块检测所述神经元运算阵列模块、参数控制模块和数据控制模块的工作状态，同时生成当前的过程状态，并控制所述神经元运算阵列模块、参数控制模块和数据控制模块根据所述过程状态进行同步工作；所述过程状态分为空闲状态、输入层加载状态、输入层运算状态、隐含层运算状态和输出层运算状态，当所述输入数据缓存器中待处理数据数量超过阈值并且所述第一运算结果缓存器或所述第二运算结果缓存器为空时，所述空闲状态结束进入所述输入层加载状态，当所述输入层加载状态完成输入加载后进入所述输入层运算状态，当所述输入层运算状态运算完成后进入所述隐含层运算状态，当所述隐含层运算状态运算完成后进入所述输出层运算状态，当所述输出层运算状态运算完成后回到所述空闲状态。