发明名称 矩阵乘法线路及方法
摘要 本发明是包含有一个乘法线路,此乘法线路包含有多个处理单元 PE 行,而每个处理单元行包含多个处理单元,每个处理单元包含有一个储存装置,用来接受及储存第一个矩阵内的某一列元素及其相对的第二个矩阵内的某一行元素。在每个处理单元行内,每个处理单元相互联接,其内部的储存装置,并依着时序的进行传递着资料。每个处理单元,同时包含有一个乘法装置,用来接受从储存装置输出的资料,同时处理此资料,以产生部份乘积值。至少有一个乘法装置,包含有一个加法器用来将部份乘积内的〞和〞及〞进位〞加起来,以得到最终乘积值。因此,每个处理单元行,执行一个矩阵某列,与另一矩阵某行的相乘。因为处理单元行的个数等于第二个被乘矩阵行的个数,因此,此乘法线路在执行第一个矩阵与第二个矩阵的相乘。
申请公布号 TW247976 申请公布日期 1995.05.21
申请号 TW082108378 申请日期 1993.10.06
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 高进南
分类号 H03K27/00;H03K29/00 主分类号 H03K27/00
代理机构 代理人
主权项 1.一种乘法线路,包含一组处理行,而每个处理行包 含: 一组处理单元,而每个处理单元包含一个储存装置 ,用来 储存至少两个元素的暂存器每个处理单元连接另 一个处理 单元,并藉由各自的储存器传递资料,该资料传递 顺序遵 循上述的原则;每个处理单元,也包含一个乘法装 置,用 来接受及储存从上个处理单元所输出的数,该乘法 装置处 理所接受来的数,而产生最终所要处理结果的部份 的处理 结果;至少一个处理单元,使用上述之部份处理结 果,来 产生相乘的値。2.如申请专利范围第1项所述之乘 法线路,其中上述之处 理单元是循序的被联接,因此,资料是从一个处理 单元依 时脉进行,往下一个处理单元传递。3.如申请专利 范围第2项所述之乘法线路,其中上述之乘 法装置包含有一个多工器。4.如申请专利范围第3 项所述之乘法线路,其中上述之多 工器使用了改良式布斯(Modified Booth)演算法。5.如 申请专利范围第4项所述之乘法线路,其中上述之 乘 法装置,更包含了一个进位储存加法器(CSA),来相加 上 述之产生部份结果的〞和〞及〞进位〞,以产生相 乘部份 的结果。6.如申请专利范围第5项所述之乘法线路, 其中上述之储 存装置,也包含至少两个暂存器,用来储存〞和〞 及〞进 位〞。7.一种乘法线路,包含一组处理行,而每个处 理行包含: 一组的处理单元,而每个处理单元包含有一个储存 装置, 用来接受及储存一组待乘的数値;每个处理单元联 接另一 个处理单元,在其中,储存装置内的资料在两个处 理单元 内循序的传递顺序是依时序及既在顺序来传递;每 个处理 单元,也包一个乘法装置,接受从储存装置输出数 値,该 乘法装置包含一个多工器,该多工器使用了改良式 布斯演 算法来处理上述之数値,以产生一个部份乘积値( 处理値) ,该乘法装置更包含一个进位储存加法器(CSA),用来 产 生最终乘积値的部份乘积値,而至少有一个处理单 元包含 有一个加法器,用来将〞和〞及〞进位〞加起来, 以产生 最终乘积値。8.如申请专利范围第7项所述之乘法 线路,其中上述之处 理单元内的多工器,使用改良式布斯演算法,每次 处理两 个位元。9.如申请专利范围第8项所述之乘法线路, 其中上述之两 个矩阵的元素,藉由乘法线路,执行该两个矩阵的 乘法, 而产生第三个矩阵元素,该第三个矩阵是由前上述 之两个 矩阵相乘而得到的。10.一种乘法线路,包含:第一 个阶段,包含有多个处理 行,每个处理行包含有多个处理单元,每个处理单 元包含 有一个储存器,用来接受及储第一个矩阵的列元素 ,及其 相对的第二个矩阵的行元素,其中每个处理行,有 一个相 对的第二个矩阵内的一行;在每个处理行内的处理 单元, 联接另一个处理单元,其内的储存装置,在每个时 序进行 时,将所储存的资料循序的在两个处理单元间传递 ;每个 处理单元,更包含一个乘法装置,用来接受从储存 装置输 出的资料,同时,处理上述所接受的资料以产生部 份乘积 値;至少有一个乘法装置,包含有一个加法器,用来 将部 份乘积値内的〞和〞及〞进位〞加起来,如此便产 生第一 个矩阵的一个列元素与第二个矩阵一个行元素相 乘的乘积 値;第二个阶段,包含有多数个处理行,每个处理行 包含 有多数个处理单元,而每个处理单元,包含一个储 存装置 ,用来接受及储存从第一个阶段,所产生的中间値 及第三 个矩阵内相对的行元素,该中间値,即是第一个矩 阵的一 个列元素与第二个矩阵的行元素相乘所得;在处理 行内每 个处理单元,联接着另一个处理单元;在处理单元 内的储 存装置,传递着由第一个阶段所产生的中间値及第 三个矩 阵相对的行元素,此资料传递是依照时序进行的; 每个处 理单元,包含一个乘法装置,用来接受从储存装置 输出的 値,同时,该乘法装置,也处理上述所接受的资料而 产生 部份乘积値;至少有一个乘法装置,包含一个加法 器,用 来将部份乘积値的〞和〞及〞进位〞加起来,以得 到由中 间値与第三个矩阵内某行元素相乘的乘积値;第二 个阶段 的每个处理行,含有一个累加器装置,用来累加各 个乘积 値,如此,乘法线路的第一个阶段是用来作为执行 第一与 第二矩阵的相乘,而第二个阶段,是将上述之两个 矩阵相 乘结果再与第三个矩阵相乘。11.如申请专利范围 第10项所述之乘法线路,其中上述之 在第二个阶段每个处理行的累加器装置,包含有多 数个储 存移位暂存器,其中,一个储存移位暂存器是相对 于第三 个矩阵的一行元素,用来作为中间値与第三个矩阵 的某一 行元素相乘结果的暂存之用;在每个处理行的累加 器装置 ,包含有一个累加暂存器,用来储存累加后的结果 。第一 图示出本发明的一个22矩阵乘法线路。第二图示 出一个 多工器用来实现PE1处理单元内的改良式布斯演算 法。第 三图示出一个多工器用来实现PE2处理单元内的改 良式布 斯演算法。第四图示出一个用来执行2-维88 DCT运 算 的模组线路。第五图示出一个暂存器(reqister)阵列 ( array) ff-26。第六图示出一个输出暂存器阵列ff-18 ,及第七图示出一个维持(holding)暂存器阵列,用来 执
地址 新竹县竹东镇中兴路四段一九五号