本申請(qǐng)涉及存內(nèi)計(jì)算領(lǐng)域，特別涉及一種存內(nèi)計(jì)算裝置、方法及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在傳統(tǒng)計(jì)算架構(gòu)中，計(jì)算機(jī)包含處理器和存儲(chǔ)器。處理器用于執(zhí)行數(shù)據(jù)計(jì)算，存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)在執(zhí)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，需要從存儲(chǔ)器中獲取數(shù)據(jù)，并輸送至處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，并將計(jì)算獲得的數(shù)據(jù)重新存儲(chǔ)至存儲(chǔ)器中。因此，數(shù)據(jù)需要在處理器和存儲(chǔ)器之間頻繁的傳輸，增加了數(shù)據(jù)處理時(shí)的時(shí)長(zhǎng)的同時(shí)，增加了計(jì)算機(jī)的算力消耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N存內(nèi)計(jì)算裝置、方法及電子設(shè)備，主要目的在于降低在執(zhí)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)任務(wù)時(shí)的延遲和功耗消耗。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)第一方面公開一種存內(nèi)計(jì)算裝置，包括至少一個(gè)存算組塊，所述存算組塊包括相連接的存算模塊和激活模塊；

3、所述存算模塊包括第一運(yùn)算單元和多個(gè)存算單元，相同所述存算模塊內(nèi)的所述存算單元均與所述第一運(yùn)算單元連接；

4、所述激活模塊包括多個(gè)激活單元，所述激活單元包括激活函數(shù)，所述第一運(yùn)算單元與所述激活單元連接，所述激活函數(shù)用于對(duì)所述第一運(yùn)算單元輸出的運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行激活運(yùn)算，得到所述存內(nèi)計(jì)算裝置的結(jié)果值。

5、在一些實(shí)施方式中，每個(gè)所述存算模塊對(duì)應(yīng)連接一個(gè)所述激活單元，所述第一運(yùn)算單元與所述激活單元一對(duì)一連接。

6、在一些實(shí)施方式中，不同所述存算模塊中，相鄰所述存算單元相連接。

7、在一些實(shí)施方式中，所述結(jié)果值包括第一結(jié)果值和第二結(jié)果值；

8、所述激活函數(shù)用于識(shí)別所述運(yùn)算結(jié)果的標(biāo)識(shí)位中的標(biāo)識(shí)數(shù)值，在所述標(biāo)識(shí)數(shù)值滿足第一條件的情況下，所述激活函數(shù)用于對(duì)所述運(yùn)算結(jié)果執(zhí)行第一激活運(yùn)算，得到所述第一結(jié)果值；在所述標(biāo)識(shí)數(shù)值滿足第二條件的情況下，所述激活函數(shù)用于對(duì)所述運(yùn)算結(jié)果執(zhí)行第二激活運(yùn)算，得到所述第二結(jié)果值。

9、在一些實(shí)施方式中，所述標(biāo)識(shí)位包括所述運(yùn)算結(jié)果的最高位。

10、在一些實(shí)施方式中，所述第一條件包括所述標(biāo)識(shí)數(shù)值為1，所述第一激活運(yùn)算為將所述運(yùn)算結(jié)果置為0；

11、所述第二條件包括所述標(biāo)識(shí)數(shù)值為0，所述第二激活運(yùn)算為將所述運(yùn)算結(jié)果設(shè)置為所述激活運(yùn)算的所述結(jié)果值。

12、在一些實(shí)施方式中，所述存算單元中存儲(chǔ)有已存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，所述存算單元用于在獲取到輸入數(shù)據(jù)之后，確定所述已存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和所述輸入數(shù)據(jù)的乘積結(jié)果，所述第一運(yùn)算單元用于累加多個(gè)所述存算單元輸出的所述乘積結(jié)果，獲得所述運(yùn)算結(jié)果。

13、在一些實(shí)施方式中，還包括：輸入驅(qū)動(dòng)模塊、字線驅(qū)動(dòng)模塊、位線驅(qū)動(dòng)模塊和行譯碼器；

14、所述輸入驅(qū)動(dòng)模塊與所述存算單元連接，所述輸入驅(qū)動(dòng)模塊用于向所述存算單元輸入所述輸入數(shù)據(jù)；

15、所述字線驅(qū)動(dòng)模塊與所述存算單元連接，所述字線驅(qū)動(dòng)模塊用于在接收到控制信號(hào)時(shí)，啟用至少一個(gè)所述存算單元；

16、所述位線驅(qū)動(dòng)模塊與所述存算單元連接，所述位線驅(qū)動(dòng)模塊用于向所述存算單元寫入所述已存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；

17、所述行譯碼器與所述字線驅(qū)動(dòng)連接，用于將存算單元的地址信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述控制信號(hào)。

18、本申請(qǐng)第二方面公開一種存內(nèi)計(jì)算方法，包括：

19、根據(jù)接收到的控制信號(hào)，調(diào)用目標(biāo)存算組塊，所述目標(biāo)存算組塊為所述控制信號(hào)的指令序列對(duì)應(yīng)的存算模塊；

20、根據(jù)所述控制信號(hào)，向所述目標(biāo)存算模塊中的目標(biāo)存算單元輸入輸入數(shù)據(jù)；

21、獲取分別通過(guò)所述目標(biāo)存算模塊和目標(biāo)激活模塊運(yùn)算得到的結(jié)果值，所述目標(biāo)激活模塊用于對(duì)所述目標(biāo)存算模塊輸出的運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行激活運(yùn)算。

22、在本申請(qǐng)的第三方面實(shí)施例提供了一種電子設(shè)備，包括：

23、至少一個(gè)處理器；以及與所述至少一個(gè)處理器通信連接的存儲(chǔ)器；其中，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有可被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行的指令，所述指令被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行，以使所述至少一個(gè)處理器能夠執(zhí)行中第二方面公開的任一項(xiàng)所述的方法。

24、在本申請(qǐng)的第四方面實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)第二方面公開的任一項(xiàng)所述的方法。

25、綜上，根據(jù)本申請(qǐng)公開的技術(shù)方案，本申請(qǐng)公開的存內(nèi)計(jì)算裝置，由存算模塊和激活模塊組成，在進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)任務(wù)時(shí)，由存內(nèi)模塊執(zhí)行數(shù)據(jù)計(jì)算并獲得運(yùn)算結(jié)果，存內(nèi)模塊與激活模塊直接連接，激活模塊直接對(duì)運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行激活運(yùn)算，使得存內(nèi)計(jì)算的結(jié)果可以直接完成激活函數(shù)功能，無(wú)需在存內(nèi)計(jì)算之后進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，能夠有效降低在處理神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)任務(wù)時(shí)的延時(shí)和功耗。

26、上述說(shuō)明僅是本申請(qǐng)技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本申請(qǐng)的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本申請(qǐng)的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本申請(qǐng)的具體實(shí)施方式。

技術(shù)特征：

1.一種存內(nèi)計(jì)算裝置，其特征在于，包括至少一個(gè)存算組塊，所述存算組塊包括相連接的存算模塊和激活模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存內(nèi)計(jì)算裝置，其特征在于，每個(gè)所述存算模塊對(duì)應(yīng)連接一個(gè)所述激活單元，所述第一運(yùn)算單元與所述激活單元一對(duì)一連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的存內(nèi)計(jì)算裝置，其特征在于，不同所述存算模塊中，相鄰所述存算單元相連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存內(nèi)計(jì)算裝置，其特征在于，所述結(jié)果值包括第一結(jié)果值和第二結(jié)果值；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的存內(nèi)計(jì)算裝置，其特征在于，所述標(biāo)識(shí)位包括所述運(yùn)算結(jié)果的最高位。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的存內(nèi)計(jì)算裝置，其特征在于，所述第一條件包括所述標(biāo)識(shí)數(shù)值為1，所述第一激活運(yùn)算為將所述運(yùn)算結(jié)果置為0；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存內(nèi)計(jì)算裝置，其特征在于，所述存算單元中存儲(chǔ)有已存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，所述存算單元用于在獲取到輸入數(shù)據(jù)之后，確定所述已存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和所述輸入數(shù)據(jù)的乘積結(jié)果，所述第一運(yùn)算單元用于累加多個(gè)所述存算單元輸出的所述乘積結(jié)果，獲得所述運(yùn)算結(jié)果。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的存內(nèi)計(jì)算裝置，其特征在于，還包括：輸入驅(qū)動(dòng)模塊、字線驅(qū)動(dòng)模塊、位線驅(qū)動(dòng)模塊和行譯碼器；

9.一種存內(nèi)計(jì)算方法，其特征在于，應(yīng)用于如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的存內(nèi)計(jì)算裝置，包括：

10.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的存內(nèi)計(jì)算裝置。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N存內(nèi)計(jì)算裝置、方法及電子設(shè)備，涉及存內(nèi)計(jì)算領(lǐng)域。本申請(qǐng)公開的存內(nèi)計(jì)算裝置，包括至少一個(gè)存算組塊，存算組塊包括相連接的存算模塊和激活模塊；存算模塊包括第一運(yùn)算單元和多個(gè)存算單元，相同存算模塊內(nèi)的存算單元均與第一運(yùn)算單元連接；激活模塊包括多個(gè)激活單元，激活單元包括激活函數(shù)，第一運(yùn)算單元與激活單元連接，激活函數(shù)用于對(duì)第一運(yùn)算單元輸出的運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行激活運(yùn)算，得到存內(nèi)計(jì)算裝置的結(jié)果值。本申請(qǐng)的存內(nèi)計(jì)算裝置可以在存內(nèi)計(jì)算的運(yùn)算結(jié)果生成后，直接完成激活函數(shù)功能，能夠有效降低在處理神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)任務(wù)時(shí)的延時(shí)和功耗。

技術(shù)研發(fā)人員：游恒,尚德龍,周玉梅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中科南京智能技術(shù)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/10