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公开(公告)号：CN115827553A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211584357.X
申请日：2022-12-10
Applicant: 北京航天自动控制研究所
Inventor： 王晓峰 , 周辉 , 谢宇嘉 , 赵雄波 , 盖一帆 , 蒋彭龙 , 路坤锋 , 李晓敏 , 李超然 , 林平 , 赵冠杰 , 董文杰 , 吴松龄 , 弥寒光 , 黄鹂 , 吴敏 , 林玉野 , 李杨珺 , 王森 , 李杰 , 徐天运 , 靳蕊溪
IPC: G06F15/78 , G06F13/40 , G06N3/0464 , G06N3/063
Abstract: 本发明涉及一种面向CNN加速计算的带宽自适应的数据传输方法，包括：通过主控向指令配置模块从外部存储装置中写入输入特征图的基本信息；地址自动生成模块根据配置信息生成每次传输的地址信息，并将该地址信息传输给AX I驱动模块；AXI驱动模块根据配置信息和地址自动生成模块的信息，发起数据块的读取操作，并将数据写入自动插值模块；AX I数据感知模块感知通道信号的占空比，以及占空比的变化速率，并将该信息反馈给AXI驱动模块；自动插值将预定值插入数据流的预定位置，并将插值后的数据写入F I FO驱动模块；F I FO驱动模块根据F I FO的状态确定数据的读取和写入操作。通过上述方法提高加速核与外部存储装置之间的数据传输效率。
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公开(公告)号：CN115796253A
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202211585982.6
申请日：2022-12-10
Applicant: 北京航天自动控制研究所
Inventor： 王晓峰 , 周辉 , 路坤锋 , 赵雄波 , 盖一帆 , 蒋彭龙 , 李晓敏 , 李超然 , 谢宇嘉 , 赵冠杰 , 林平 , 董文杰 , 吴松龄 , 弥寒光 , 黄鹂 , 吴敏 , 李杨珺 , 王森 , 李杰 , 徐天运 , 靳蕊溪 , 林玉野
IPC: G06N3/063 , G06F5/06 , G06N3/0464
Abstract: 本发明涉及一种带宽自适应的数据传输的卷积神经网络加速计算系统，包括卷积神经网络加速器，用于执行具体的数据计算；以及带宽自适应数据传输装置，设置在所述卷积神经网络加速器和外部存储装置之间，感知卷积神经网络加速器的数据消耗和生成速率、感知外部存储装置带宽的占用情况；根据感知数据确定卷积神经网络加速器和所述外部存储装置之间的数据传输策略；所述带宽自适应数据传输装置包括数据加载模块和数据卸载模块。通过上述结构可动态适应片外存储带宽，可大幅提升数据传输的连续性，从而有效提升卷积神经网络加速器的片外数据传输带宽。
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公开(公告)号：CN115759235A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211602462.1
申请日：2022-12-10
Applicant: 北京航天自动控制研究所
Inventor： 王晓峰 , 谢宇嘉 , 周辉 , 赵雄波 , 盖一帆 , 路坤锋 , 蒋彭龙 , 李晓敏 , 李超然 , 董文杰 , 林平 , 吴松龄 , 弥寒光 , 黄鹂 , 吴敏 , 赵冠杰 , 王森 , 李杨珺 , 杨庆军 , 靳蕊溪 , 林玉野 , 李杰
IPC: G06N3/08
Abstract: 本公开属于神经网络处理方法技术领域，具体而言涉及一种基于Winograd的深度学习处理方法，包括：获取待计算单元的大小；获取多个具有不同尺寸的加速核的大小；根据多个加速核的大小得到计算比例；根据待计算单元的大小和计算比例得到待计算单元的划分区域，所述待计算单元的划分区域与加速核的大小相对应；根据划分区域进行计算，然后汇总完成所述待计算单元的加速计算。本公开利用不同卷积核尺寸和输出尺寸的Winograd加速核(Wino‑Core)在灵活性和高效性方面的差异性，在高度可扩展的深度学习处理器架构中组合多个不同尺寸的Wino‑Core，形成多核混合异构的深度学习处理器，并通过核间算力的最优分配，实现Wino‑DPU灵活性和高效性的全面提升。
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公开(公告)号：CN114327629B
公开(公告)日：2025-03-14
申请号：CN202111682235.X
申请日：2021-12-28
Applicant: 北京航天自动控制研究所
IPC: G06F9/30 , G06F7/501 , G06F7/523 , G06N3/0464 , G06N3/063
Abstract: 本发明涉及一种基于FPGA的二维多通道卷积硬件加速器，包括：控制单元、偏置缓存、权重缓存、输入特征缓存、卷积缓存、权重预读寄存器组、PE阵列、非线性单元、第二选通器和第三选通器；特征缓存连接PE阵列；权重缓存通过权重预读寄存器组连接PE阵列；偏置缓存与卷积缓存通过第三选通器连接PE阵列，PE阵列输出端通过第二选通器连接卷积缓存和非线性单元；输入特征缓存、偏置缓存和权重缓存加载数据；权重预读寄存器组对权重缓存进行预读寄存；PE阵列写入输入特征、预读寄存的权重数据，偏置数据或卷积中间结果进行卷积运算，将卷积中间结果写入卷积缓存，将卷积最终结果经非线性单元激活后输出。本发明实现对CNN中任意规模卷积层的高效计算。
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公开(公告)号：CN115809024A
公开(公告)日：2023-03-17
申请号：CN202211586179.4
申请日：2022-12-10
Applicant: 北京航天自动控制研究所
Inventor： 王晓峰 , 赵雄波 , 周辉 , 盖一帆 , 蒋彭龙 , 路坤锋 , 李晓敏 , 李超然 , 谢宇嘉 , 黄鹂 , 林平 , 董文杰 , 吴松龄 , 弥寒光 , 吴敏 , 赵冠杰 , 徐天运 , 李杨珺 , 李杰 , 杨庆军 , 靳蕊溪 , 林玉野 , 王森
Abstract: 本公开属于神经网络存储技术领域，涉及一种基于Winograd的相关算法加速器存储方法，包括S1获取相关结果矩阵块和实时图矩阵块的大小，获取相关结果矩阵和实时图张量的大小和加速单元的通道并行度；S2由片外存储向基准张量第一区域存储基准图张量块；S3由片外存储向实时张量缓存实时图张量块；S4由基准图张量缓存中的第一区域读取数据，将读取的最后两行数据写入基准图张量缓存中的第二区域的前两行；S5由基准张量缓存中读张量块并预写入基准张量寄存器组；S6由实时图张量缓存向实时图张量图寄存器写入张量块；S7将基准寄存器组的前列数据搬移到后列，同时将基准张量缓存中读取数据到寄存器组前列；S8在不同的寄存器组之间处理和计算后写入张量寄存器组。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115731094A
公开(公告)日：2023-03-03
申请号：CN202211585037.6
申请日：2022-12-10
Applicant: 北京航天自动控制研究所
Inventor： 王晓峰 , 蒋彭龙 , 周辉 , 谢宇嘉 , 赵雄波 , 盖一帆 , 路坤锋 , 李晓敏 , 李超然 , 弥寒光 , 林平 , 董文杰 , 吴松龄 , 黄鹂 , 吴敏 , 赵冠杰 , 杨庆军 , 李杨珺 , 王森 , 李杰 , 林玉野 , 靳蕊溪
IPC: G06T1/60
Abstract: 本公开属于算法硬件电路设计技术领域，具体而言涉及一种基于Winograd的相关算法加速器存储系统，包括：片外存储；片上张量缓存，与片外存储相连，所述片上张量缓存包括基准张量缓存、实时张量缓存以及过程张量缓存，其中基准张量缓存基于所述加速器的数据重用缓存计算所需的基准图张量块，实时张量缓存基于所述加速器的数据重用缓存计算所需的实时图张量块，过程张量缓存基于所述加速器的数据重用缓存当前计算产生的中间结果数据；和多个寄存器，与片上张量缓存相连，接收和/或输送基准图和/或实时图的处理数据。本公开满足计算单元高吞吐量的数据需求，还能利用尽可能少的片上资源，实现高数据复用率，降低加速器对片外存储带宽的需求。
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公开(公告)号：CN118194907A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202211604689.X
申请日：2022-12-13
Applicant: 北京航天自动控制研究所
Abstract: 本申请提供了一种可复用的三维矩阵直连与量化对齐算子设计方法，本申请面向ResNet、DenseNet等主流高性能神经网络中跳连处理操作。本申请能够复用同一算子单元，完成满足模型部署时任意量化位数下shortcut操作中矩阵对齐与运算操作，以及concat中沿通道方向拼接操作，运算并行度可以根据特征图大小及计算效率需求进行配置，提升了算子单元的通用性，同时节省了硬件资源。
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公开(公告)号：CN115935888A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211552350.X
申请日：2022-12-05
Applicant: 北京航天自动控制研究所
Inventor： 周辉 , 王晓峰 , 谢宇嘉 , 李悦 , 赵雄波 , 吴松龄 , 盖一帆 , 路坤峰 , 李晓敏 , 张隽 , 弭寒光 , 董文杰 , 靳蕊溪 , 吴敏 , 赵冠杰 , 阳徽 , 费亚男 , 李洋 , 赵伟
IPC: G06F30/392 , G06N3/0464 , G06N3/063
Abstract: 本公开属于专用算法硬件电路设计技术领域，具体而言涉及一种神经网络加速系统包括：信息配置模块；和池化加速单元包括：控制模块，控制模块根据信息配置模块的参数信息得到张量块的信息以及地址信息；输入张量缓存模块，与控制模块相连，根据由控制模块得到的输入张量块地址信息缓存从外部存储模块的输入张量块；过程张量缓存模块，与控制模块相连，根据由控制模块得到的输出张量块地址信息缓存沿宽度方向池化的输出张量块，并提供沿高度方向池化的输入数据；池化器阵列模块，分别与输入张量缓存模块和过程张量缓存模块相连，进行宽度方向的池化和高度方向的池化，并沿通道方向进行并行计算，以缩短池化耗时。
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公开(公告)号：CN115906972A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211551893.X
申请日：2022-12-05
Applicant: 北京航天自动控制研究所
Inventor： 周辉 , 谢宇嘉 , 王晓峰 , 李悦 , 赵雄波 , 吴松龄 , 盖一帆 , 路坤峰 , 李晓敏 , 张隽 , 弭寒光 , 董文杰 , 靳蕊溪 , 吴敏 , 赵冠杰 , 阳徽 , 费亚男 , 李洋 , 赵伟
IPC: G06N3/063 , G06N3/0464
Abstract: 本公开属于神经网络技术领域，具体而言涉及一种神经网络池化层加速方法，包括：获取配置参数信息；根据所述配置参数信息得到张量块的信息数据；所述张量块包括输入张量块和输出张量块，所述信息数据包括张量块的缓存地址；基于所述缓存地址获取输入数据；根据所述配置参数信息对所述输入数据进行宽度方向的池化，并将过程数据缓存；基于所述过程数据进行高度方向的池化；重复池化步骤，直至遍历所有输入张量块。以缩短池化运算的耗时。
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公开(公告)号：CN115809691A
公开(公告)日：2023-03-17
申请号：CN202211585769.5
申请日：2022-12-10
Applicant: 北京航天自动控制研究所
Inventor： 王晓峰 , 李晓敏 , 周辉 , 赵雄波 , 盖一帆 , 蒋彭龙 , 路坤锋 , 李超然 , 谢宇嘉 , 吴敏 , 林平 , 董文杰 , 吴松龄 , 弥寒光 , 黄鹂 , 赵冠杰 , 林玉野 , 李杨珺 , 王森 , 李杰 , 杨庆军 , 靳蕊溪
IPC: G06N3/063 , G06F17/16 , G06N3/0464
Abstract: 本公开属于神经网络加速计算技术领域，具体而言涉及一种基于Winograd的相关算法加速器计算方法，包括：获取基准张量块和实时张量块；通过Winograd变换由基准张量块得到第一张量块，由实时张量块得到第二张量块；通过张量块逐点相乘由第一张量块和第二张量块得到第三张量块；沿通道方向累加所述第三张量块，得到第一矩阵；通过Winograd反变换由第一矩阵得到第二矩阵；逐点相加第二矩阵和偏执矩阵，得到过程矩阵；将所述过程矩阵输入至过程张量缓存中，遍历结束后输出。上述过程提高计算速率和计算连续性。
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