[发明专利]一种具有高灵活性与精度的非线性运算电路结构

摘要

本发明属于集成电路设计技术领域，具体为一种具有高灵活性与精度的非线性运算电路结构。本发明电路结构包括五部分：粗粒度的查找表X、细粒度的查找表Y、两个用于提升查找表精度的插值器、输出选择器以及一些基本运算单元。该电路使用一个粗粒度的查找表来保证该电路支持很大的输入范围，并使用一个细粒度的查找表来覆盖整个输入范围的某一部分，从而保证能在非线性函数坡度显著变化的区域取得令人满意的精度。本发明可提高硬件单元使用率，从而提高电路的工作效率；同时，可编程的查找表使得该电路具有很高的灵活性，可以实现神经网络中几乎所有的非线性激活函数，插值器的使用进一步提升了查找表的精度以及动态范围。

主权项

1.一种具有高灵活性与精度的非线性运算电路结构，针对神经网络的激活函数的运算加速，其特征在于，包括：粗粒度的查找表X、细粒度的查找表Y、两个用于提升查找表精度的插值器、输出选择器，以及一些基本运算单元；粗粒度的查找表X和一个插值器，细粒度的查找表Y和另一两个插值器，分别构成上下对称的两个数据通道，其中：所述粗粒度的查找表X拥有M个入口，覆盖非线性激活函数的大部分输入范围；所述细粒度查找表Y又有N个入口，它仅覆盖非线性激活函数整个输入范围的一小部分‑‑覆盖非线性函数坡度显著变化的区域；所述插值器，采用线性插值的逻辑；插值器包括：两个加法器或一个加法器和一个减法器，两个乘法器；所述基本运算单元，根据实际输入数据，计算出查找表的索引以及插值器所需的插值系数α；所述输出选择器，用于选择使用粗粒度的查找表还是细粒度的查找表：当输入数据位于细粒度查找表所覆盖的范围时，选择细粒度查找表插值后的结果作为电路的输出；反之，使用粗粒度查找表插值后的结果作为电路的输出。