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龍圖騰網(wǎng)獲悉南京大學(xué)申請(qǐng)的專利一種基于RS數(shù)據(jù)流的卷積硬件加速器及其方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN113962378B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-19發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202111111705.7，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06N3/067；該發(fā)明授權(quán)一種基于RS數(shù)據(jù)流的卷積硬件加速器及其方法是由王宇宣;李帥;梅正宇;潘紅兵設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2021-09-23向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種基于RS數(shù)據(jù)流的卷積硬件加速器及其方法在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本發(fā)明公開(kāi)了一種基于RS數(shù)據(jù)流的卷積硬件加速器及其方法。該加速器包括片外DDR存儲(chǔ)器；片上緩存模塊，用于存儲(chǔ)從片外DDR存儲(chǔ)器讀取的原始圖像數(shù)據(jù)、卷積核權(quán)重?cái)?shù)據(jù)和卷積計(jì)算中間結(jié)果；DDR控制器，用于控制片外DDR存儲(chǔ)器與片上緩存模塊的數(shù)據(jù)交互；數(shù)據(jù)分發(fā)模塊，用于根據(jù)當(dāng)前計(jì)算配置信息和光電計(jì)算模塊的計(jì)算規(guī)律將需要的權(quán)重與激勵(lì)數(shù)據(jù)傳送給光電計(jì)算模塊；光電計(jì)算模塊，用于完成各層網(wǎng)絡(luò)的卷積運(yùn)算；結(jié)果收集模塊，用于接收光電計(jì)算模塊的卷積結(jié)果，并將結(jié)果拼接，得到下一層的輸入，或者將拼接結(jié)果存儲(chǔ)到片外DDR存儲(chǔ)器中。本發(fā)明基于RS數(shù)據(jù)流方式進(jìn)行卷積運(yùn)算，最大化數(shù)據(jù)重用，降低了對(duì)片外DDR的訪問(wèn)，提高了能效。

本發(fā)明授權(quán)一種基于RS數(shù)據(jù)流的卷積硬件加速器及其方法在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.一種基于RS數(shù)據(jù)流的卷積硬件加速器的加速方法，其加速器包括片外DDR存儲(chǔ)器、片上緩存模塊、DDR控制器、數(shù)據(jù)分發(fā)模塊、光電計(jì)算模塊、結(jié)果收集模塊和控制器，所述光電計(jì)算模塊包括M個(gè)卷積過(guò)濾器組，每個(gè)卷積過(guò)濾器組是由一組計(jì)算單元組成的陣列，每個(gè)卷積過(guò)濾器組包括C個(gè)通道組，每個(gè)通道組包含N個(gè)計(jì)算單元；其特征在于，該方法包括以下步驟： 1）開(kāi)始計(jì)算之前，控制器向DDR控制器發(fā)送讀權(quán)重和讀激勵(lì)請(qǐng)求，DDR控制器將特征圖數(shù)據(jù)和卷積核數(shù)據(jù)從片外DDR存儲(chǔ)器搬運(yùn)到數(shù)據(jù)分發(fā)模塊中的片上緩存模塊；特征圖在片上緩存模塊中按照列-通道-行的順序存儲(chǔ)，即一個(gè)地址存放一個(gè)通道的一行激勵(lì)；先存放完一個(gè)分塊一行所有通道的數(shù)據(jù)，再存放下一行的數(shù)據(jù)；每一層的激勵(lì)存儲(chǔ)在不同的片上緩存模塊中，卷積核在片上緩存模塊中按照卷積過(guò)濾器存儲(chǔ)，一個(gè)地址存儲(chǔ)一個(gè)卷積過(guò)濾器的C個(gè)通道的權(quán)重，并且先存儲(chǔ)一個(gè)卷積過(guò)濾器所有通道的權(quán)重后，再存儲(chǔ)下一個(gè)卷積過(guò)濾器； 2）根據(jù)當(dāng)前卷積計(jì)算階段，數(shù)據(jù)分發(fā)模塊計(jì)算出所需的下一批激勵(lì)數(shù)據(jù)和權(quán)重?cái)?shù)據(jù)在片上緩存模塊中的存儲(chǔ)地址，并將下一批激勵(lì)數(shù)據(jù)和權(quán)重?cái)?shù)據(jù)分別讀取到數(shù)據(jù)分發(fā)模塊中； 3）將數(shù)據(jù)分發(fā)模塊中存儲(chǔ)的權(quán)重和激勵(lì)數(shù)據(jù)展開(kāi)并拼接成光電計(jì)算模塊接口所需的格式，并根據(jù)計(jì)算順序分發(fā)給光電計(jì)算模塊；其具體分發(fā)順序?yàn)椋?對(duì)于權(quán)重?cái)?shù)據(jù)，先分發(fā)一層卷積的M個(gè)卷積核的C個(gè)通道權(quán)重?cái)?shù)據(jù)，然后分發(fā)當(dāng)前M個(gè)卷積核的接下來(lái)C個(gè)通道權(quán)重?cái)?shù)據(jù)；當(dāng)前M個(gè)卷積核的全部通道權(quán)重?cái)?shù)據(jù)分發(fā)完成后再分發(fā)接下來(lái)M個(gè)卷積核的權(quán)重?cái)?shù)據(jù)；其中所分發(fā)的M個(gè)卷積核權(quán)重?cái)?shù)據(jù)分別輸入到光電計(jì)算模塊對(duì)應(yīng)的卷積過(guò)濾器組；所分發(fā)的一個(gè)卷積核權(quán)重中C個(gè)通道的權(quán)重?cái)?shù)據(jù)分別輸入到卷積過(guò)濾器組中對(duì)應(yīng)的通道組；卷積過(guò)濾器組同一通道組中的所有計(jì)算單元共享相同的權(quán)重?cái)?shù)據(jù)； 對(duì)于激勵(lì)數(shù)據(jù)，先分發(fā)特征圖一行的C個(gè)通道，然后再分發(fā)接下來(lái)的C個(gè)通道；當(dāng)輸出結(jié)果一行的所有通道計(jì)算完成后再分發(fā)下一行的激勵(lì)數(shù)據(jù)；所分發(fā)的激勵(lì)數(shù)據(jù)復(fù)制M份，分別輸入到光電計(jì)算模塊的M個(gè)卷積過(guò)濾器組；所分發(fā)的激勵(lì)數(shù)據(jù)的C個(gè)通道分別輸入到卷積過(guò)濾器組中的C個(gè)通道組； 4）光電計(jì)算模塊計(jì)算完成后，由結(jié)果收集模塊接收并存儲(chǔ)卷積計(jì)算結(jié)果；如果接收到的是最后一層卷積結(jié)果，控制器向DDR控制器發(fā)送寫(xiě)結(jié)果請(qǐng)求，將最終結(jié)果保存到片外DDR存儲(chǔ)器中。

如需購(gòu)買、轉(zhuǎn)讓、實(shí)施、許可或投資類似專利技術(shù)，可聯(lián)系本專利的申請(qǐng)人或?qū)＠麢?quán)人南京大學(xué)，其通訊地址為：210046 江蘇省南京市棲霞區(qū)仙林大道163號(hào)；或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服，聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。