本公開實(shí)施例涉及計(jì)算機(jī)，尤其涉及一種量子化數(shù)據(jù)處理方法、架構(gòu)、系統(tǒng)及芯片。

背景技術(shù)：

1、隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，數(shù)據(jù)處理所需的計(jì)算越來越多，時間越來越長，能耗也越來越高。

2、因此，如何降低數(shù)據(jù)處理的計(jì)算、時間和能耗，有待本領(lǐng)域技術(shù)人員解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本公開實(shí)施例提供一種量子化數(shù)據(jù)處理方法、架構(gòu)、系統(tǒng)及芯片，能夠顯著降低數(shù)據(jù)處理的計(jì)算、時間和能耗。

2、首先，本公開實(shí)施例提供一種量子化數(shù)據(jù)處理方法，包括：

3、將輸入變量值轉(zhuǎn)換成目標(biāo)運(yùn)算區(qū)間內(nèi)的相對量子值，所述相對量子值是離散整數(shù)值；

4、獲取并根據(jù)所述輸入變量值的目標(biāo)函數(shù)，在存儲的目標(biāo)函數(shù)值集合中獲取所述相對量子值對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值，其中，所述存儲的目標(biāo)函數(shù)值集合是所述目標(biāo)運(yùn)算區(qū)間內(nèi)各相對量子值對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值的集合；

5、基于所述相對量子值對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值，獲取所述輸入變量值對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值。

6、可選地，所述將輸入變量值轉(zhuǎn)換成目標(biāo)運(yùn)算區(qū)間內(nèi)的相對量子值，包括：

7、獲取所述輸入變量值與所述相對量子值之間的映射關(guān)系；

8、基于所述映射關(guān)系將所述輸入變量值轉(zhuǎn)換成目標(biāo)運(yùn)算區(qū)間內(nèi)的相對量子值。

9、可選地，所述輸入變量值與所述相對量子值之間的映射關(guān)系，包括：

10、所述輸入變量值對應(yīng)第一比例量子值和所述相對量子值的乘積。

11、可選地，所述輸入變量值與所述相對量子值之間的映射關(guān)系，包括：

12、所述輸入變量值對應(yīng)第二比例量子值和所述相對量子值與零移點(diǎn)的差的乘積。

13、可選地，所述第一比例量子值包括以下至少一種：

14、指數(shù)函數(shù)取值；

15、預(yù)設(shè)進(jìn)制指數(shù)取值；

16、對數(shù)函數(shù)取值。

17、可選地，所述第二比例量子值包括以下至少一種：

18、指數(shù)函數(shù)取值；

19、預(yù)設(shè)進(jìn)制指數(shù)取值；

20、對數(shù)函數(shù)取值。

21、可選地，所述目標(biāo)運(yùn)算區(qū)間包括：整數(shù)值運(yùn)算區(qū)間；

22、將輸入變量值轉(zhuǎn)換成目標(biāo)運(yùn)算區(qū)間內(nèi)的相對量子值時采用以下任意一種方式確定所述相對量子值：

23、向上舍入；

24、向下舍入；

25、隨機(jī)選擇向上舍入或向下舍入。

26、可選地，在所述目標(biāo)函數(shù)具有多個輸入變量值時，所述基于所述相對量子值對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值，獲取所述輸入變量值對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值，包括：

27、對齊各輸入變量值對應(yīng)的相對量子值，使得各輸入變量值對應(yīng)的相對量子值具有相同的比例量子值；

28、基于對齊后的多個相對量子值對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值，獲取所述多個輸入變量值對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值。

29、可選地，所述存儲的目標(biāo)函數(shù)值集合包括以下至少一種：

30、所述目標(biāo)運(yùn)算區(qū)間內(nèi)各相對量子值直接對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值的集合；

31、所述目標(biāo)運(yùn)算區(qū)間內(nèi)各相對量子值間接對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值的集合。

32、可選地，所述各相對量子值間接對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值，是指在各相對量子值直接對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值上進(jìn)行預(yù)設(shè)處理后的目標(biāo)函數(shù)值。

33、可選地，所述將輸入變量值轉(zhuǎn)換成目標(biāo)運(yùn)算區(qū)間內(nèi)的相對量子值，包括：

34、基于所述輸入變量值的特征，對所述輸入變量值進(jìn)行分組；

35、將各分組的輸入變量值分別轉(zhuǎn)換成與各分組對應(yīng)的目標(biāo)運(yùn)算區(qū)間內(nèi)的相對量子值。

36、可選地，所述基于所述輸入變量值的特征，對所述輸入變量值進(jìn)行分組，包括以下任意一種：

37、基于所述輸入變量值的分布范圍，對所述輸入變量值進(jìn)行分組；

38、基于所述輸入變量值的分布密度，對所述輸入變量值進(jìn)行分組。

39、本公開實(shí)施例還提供一種量子化數(shù)據(jù)處理架構(gòu)，包括：

40、第一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，適于將輸入變量值轉(zhuǎn)換成目標(biāo)運(yùn)算區(qū)間內(nèi)的相對量子值，所述相對量子值是離散整數(shù)值；

41、查詢器，適于獲取并根據(jù)所述輸入變量值的目標(biāo)函數(shù)，在存儲的目標(biāo)函數(shù)值集合中獲取所述相對量子值對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值，其中，所述存儲的目標(biāo)函數(shù)值集合是所述目標(biāo)運(yùn)算區(qū)間內(nèi)各相對量子值對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值的集合；

42、第二數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，適于基于所述相對量子值對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值，獲取所述輸入變量值對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值。

43、可選地，所述第一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，適于獲取所述輸入變量值與所述相對量子值之間映射關(guān)系；并基于所述映射關(guān)系將所述輸入變量值轉(zhuǎn)換成目標(biāo)運(yùn)算區(qū)間內(nèi)的相對量子值。

44、可選地，所述第一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，適于基于所述輸入變量值對應(yīng)第一比例量子值和所述相對量子值的乘積這一映射關(guān)系，將所述輸入變量值轉(zhuǎn)換成目標(biāo)運(yùn)算區(qū)間內(nèi)的相對量子值。

45、可選地，所述第一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，適于基于所述輸入變量值對應(yīng)第二比例量子值和所述相對量子值與零移點(diǎn)的差的乘積這一映射關(guān)系，將所述輸入變量值轉(zhuǎn)換成目標(biāo)運(yùn)算區(qū)間內(nèi)的相對量子值。

46、可選地，所述第一比例量子值包括以下至少一種：

47、指數(shù)函數(shù)取值；

48、預(yù)設(shè)進(jìn)制指數(shù)取值；

49、對數(shù)函數(shù)取值。

50、可選地，所述第二比例量子值包括以下至少一種：

51、指數(shù)函數(shù)取值；

52、預(yù)設(shè)進(jìn)制指數(shù)取值；

53、對數(shù)函數(shù)取值。

54、可選地，所述目標(biāo)運(yùn)算區(qū)間包括：整數(shù)值運(yùn)算區(qū)間；

55、所述第一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，在將輸入變量值轉(zhuǎn)換成目標(biāo)運(yùn)算區(qū)間內(nèi)的相對量子值時，適于采用以下任意一種方式確定所述相對量子值：

56、向上舍入；

57、向下舍入；

58、隨機(jī)選擇向上舍入或向下舍入。

59、可選地，所述架構(gòu)還包括：內(nèi)部存儲器，適于存儲所述目標(biāo)函數(shù)值集合，所述目標(biāo)函數(shù)值集合包括以下至少一種：

60、所述目標(biāo)運(yùn)算區(qū)間內(nèi)各相對量子值直接對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值的集合；

61、所述目標(biāo)運(yùn)算區(qū)間內(nèi)各相對量子值間接對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值的集合；

62、其中，所述各相對量子值間接對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值，是指在各相對量子值直接對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值上進(jìn)行預(yù)設(shè)處理后的目標(biāo)函數(shù)值。

63、可選地，所述架構(gòu)還包括：外接存儲器，適于存儲所述目標(biāo)函數(shù)值集合，所述目標(biāo)函數(shù)值集合包括以下至少一種：

64、所述目標(biāo)運(yùn)算區(qū)間內(nèi)各相對量子值直接對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值的集合；

65、所述目標(biāo)運(yùn)算區(qū)間內(nèi)各相對量子值間接對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值的集合；

66、其中，所述各相對量子值間接對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值，是指在各相對量子值直接對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值上進(jìn)行預(yù)設(shè)處理后的目標(biāo)函數(shù)值。

67、可選地，所述查詢器包括：

68、指令解碼器，適于對接收到的查詢指令進(jìn)行解碼，以獲取數(shù)據(jù)處理信息；

69、至少一個地址解碼器，適于基于所述指令解碼器解碼得到的數(shù)據(jù)處理信息，在存儲的目標(biāo)函數(shù)值集合中獲取所述相對量子值對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值。

70、可選地，所述至少一個地址解碼器是多個地址解碼器，適于基于所述指令解碼器解碼得到的數(shù)據(jù)處理信息，在存儲的目標(biāo)函數(shù)值集合中分別獲取多個相對量子值對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值。

71、可選地，所述查詢指令包括以下信息：

72、目標(biāo)函數(shù)標(biāo)號信息；

73、輸入變量值信息；

74、輸入變量值對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值的存儲地址信息。

75、可選地，所述查詢指令包括以下信息：

76、目標(biāo)函數(shù)標(biāo)號信息；

77、輸入變量地址信息；

78、輸入變量值對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值的存儲地址信息。

79、可選地，所述查詢器還包括：

80、地址轉(zhuǎn)換器，適于將多維存儲地址轉(zhuǎn)換成一維存儲地址。

81、可選地，所述查詢器還包括：

82、數(shù)據(jù)緩存器，適于保存所述地址解碼器獲取的相對量子值對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值。

83、可選地，所述架構(gòu)還包括：

84、比例對齊器，適于對齊各輸入變量值對應(yīng)的相對量子值，使得各輸入變量值對應(yīng)的相對量子值具有相同的比例量子值。

85、可選地，所述第二數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器包括：

86、比例調(diào)節(jié)器，適于調(diào)節(jié)所述相對量子值對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值的輸出值比例。

87、可選地，所述架構(gòu)還包括：

88、數(shù)據(jù)更新器，適于更新存儲的目標(biāo)函數(shù)值集合。

89、可選地，所述數(shù)據(jù)更新器，適于動態(tài)更新存儲的目標(biāo)函數(shù)值集合。

90、可選地，所述架構(gòu)還包括：

91、處理器，適于獲取目標(biāo)運(yùn)算區(qū)間內(nèi)各相對量子值對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值的集合。

92、本公開實(shí)施例還提供一種量子化數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括：

93、交互接口；

94、處理器，與所述交互接口耦接；

95、上述任一實(shí)施例所述的量子化數(shù)據(jù)處理架構(gòu)，與所述交互接口耦接，通過所述交互接口與所述處理器進(jìn)行通信耦接；適于執(zhí)行上述任一實(shí)施例所述的量子化數(shù)據(jù)處理方法。

96、本公開實(shí)施例還提供一種量子化數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括：

97、交互接口；

98、多個處理器，分別與所述交互接口耦接；

99、多個上述任一實(shí)施例所述的量子化數(shù)據(jù)處理架構(gòu)，分別與所述交互接口耦接，各量子化數(shù)據(jù)處理架構(gòu)通過所述交互接口與對應(yīng)的處理器進(jìn)行通信耦接；適于執(zhí)行上述任一實(shí)施例所述的量子化數(shù)據(jù)處理方法。

100、本公開實(shí)施例還提供一種芯片，包括：

101、上述任一實(shí)施例所述的量子化數(shù)據(jù)處理架構(gòu)。

102、采用本公開實(shí)施例提供的量子化數(shù)據(jù)處理方法，通過將輸入變量值轉(zhuǎn)換成目標(biāo)運(yùn)算區(qū)間內(nèi)的相對量子值，以及獲取并根據(jù)所述輸入變量值的目標(biāo)函數(shù)，在存儲的目標(biāo)函數(shù)值集合中獲取所述相對量子值對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值，進(jìn)而可以基于所述相對量子值對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值，快速獲取所述輸入變量值對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值，一方面，由于所述相對量子值是離散整數(shù)值，非常易于處理；另一方面，由于已經(jīng)對目標(biāo)運(yùn)算區(qū)間內(nèi)各相對量子值對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值進(jìn)行存儲，因此可以在目標(biāo)函數(shù)值集合中快速獲取所述相對量子值對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值，故而可以顯著降低獲取所述輸入變量值對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值的時間和能耗。