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데이터를 입력하는 입력부;상기 입력부에 입력된 입력 데이터에 대한 입력 특징 지도 로우 데이터의 입력 픽셀을 채널 단위로 서로 인접하는 행에 저장하는 특징 지도 온칩 메모리부;상기 입력 데이터에 대한 필터 가중치 로우 데이터의 필터 픽셀을 채널 단위로 서로 인접하는 행에 저장하는 필터 가중치 온칩 메모리부;상기 특징 지도 온칩 메모리부에 저장된 데이터를 행 단위로 저장하여 입력 특징 지도 행데이터를 생성하는 특징 지도 버퍼부;상기 필터 가중치 온칩 메모리부에 저장된 데이터를 행 단위로 저장하여 필터 가중치 행데이터를 생성하는 필터 가중치 버퍼부;상기 입력 특징 지도 행데이터 및 상기 필터 가중치 행데이터를 요소별로 곱셈하여 합성곱 데이터를 생성하는 합성곱 계산부;상기 합성곱 데이터로부터 부분합을 계산하는 가산 트리부;상기 가산 트리부로부터 연결되는 데이터 경로를 형성하는 파이프라인을 통해 상기 계산된 부분합을 전송 받아 저장하고, 상기 저장된 부분합을 출력하는 출력 버퍼부;상기 출력 버퍼부의 출력을 전송 받아 활성화 함수로부터 상기 출력의 활성 상태 및 비활성 상태를 결정하는 활성화 함수 계산부;상기 활성화 함수 계산부의 출력을 저장하는 활성화 출력 온칩 메모리부; 및상기 출력 온칩 메모리부에 저장된 데이터를 풀링하는 풀링부를 포함하는 행 단위 연산 뉴럴 프로세서
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제1항에 있어서,상기 파이프라인은 상기 가산 트리부, 상기 출력 버퍼부, 상기 활성화 함수 계산부, 상기 출력 온칩 메모리부 및 상기 풀링부의 출력과 입력이 순차적으로 포인트 투 포인트(P2P: point to point)방식으로 연결되어 하나의 데이터 전송 경로를 형성하는 행 단위 연산 뉴럴 프로세서
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제1항에 있어서,상기 행 단위 연산 뉴럴 프로세서의 구성 요소들의 처리 방법과 순서를 정의 및 제어하는 벡터 연산 API(Application Programming Interface) 를 지원하는 API 프로그램부를 더 포함하는 행 단위 연산 뉴럴 프로세서
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제1항에 있어서,상기 풀링부의 출력은 상기 특징 지도 온칩 메모리부로 재입력 되고, 상기 풀링부가 출력하는 출력 데이터의 저장과 상기 특징 지도 온칩 메모리부에 재입력되는 재입력 데이터의 처리가 동시에 수행되는 더블 버퍼를 포함하는 출력 재입력부를 더 포함하는 행 단위 연산 뉴럴 프로세서
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제1항에 있어서,상기 특징 지도 버퍼부는 상기 입력 특징 지도 행데이터를 재사용 하고,상기 필터 가중치 버퍼부는 상기 필터 가중치 행데이터를 재사용 하는 행 단위 연산 뉴럴 프로세서
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제1항에 있어서,상기 입력 특징 지도 로우 데이터의 채널 크기는 2의 거듭제곱이고,상기 특징 지도 온칩 메모리부의 메모리 폭은 2의 거듭제곱이고, 상기 입력 특징 지도 로우 데이터의 채널 크기와 동일하거나 채널 크기의 약수 또는 배수이며,상기 필터 가중치 온칩 메모리부는 상기 필터 픽셀을 저장한 마지막 행에서 유효 데이터가 저장되지 않은 나머지 부분을 그 행의 끝까지 0으로 채우는 제로 패딩 기능을 수행하는 행 단위 연산 뉴럴 프로세서
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제1항에 있어서,상기 필터 가중치 버퍼부는 시프트 버퍼인 행 단위 연산 뉴럴 프로세서
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제1항에 있어서,상기 필터 가중치 버퍼부는 상기 필터 가중치 온칩 메모리부의 행 폭의 배수의 크기를 갖는 순환 시프트 버퍼이고,상기 순환 시프트 버퍼는 상기 필터 가중치 행데이터를 상기 입력 특징 지도 행데이터의 시작 주소의 오프셋만큼 시프트하며, 상기 필터 가중치 행데이터가 시프트한 이전 공간을 0으로 채우는 제로 패딩 기능을 수행하고, 상기 필터 가중치 행데이터의 마지막 행을 시프트 한 후에는 상기 순환 시프트 버퍼의 전체 또는 일부를 0으로 초기화하는 행 단위 연산 뉴럴 프로세서
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제1항에 있어서,칩 외부에 연결되어 상기 입력 특징 지도 로우 데이터 및 상기 필터 가중치 로우 데이터를 저장하는 추가적인 공간을 제공하는 외부 메모리를 더 포함하는 행 단위 연산 뉴럴 프로세서
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행 단위 연산 뉴럴 프로세서를 이용해 데이터를 처리하는 시스템에서,입력부가 데이터를 입력 받아 입력 데이터를 생성하는 단계;특징 지도 온칩 메모리부가 입력 특징 지도 로우 데이터의 입력 픽셀을 채널 단위로 서로 인접하는 행에 저장하는 단계;필터 가중치 온칩 메모리부가 필터 가중치 로우 데이터의 필터 픽셀을 채널 단위로 서로 인접하는 행에 저장하는 단계;특징 지도 버퍼부가 상기 특징 지도 온칩 메모리부에 저장된 데이터를 행 단위로 저장하여 입력 특징 지도 행데이터를 생성하는 단계;필터 가중치 버퍼부가 상기 필터 가중치 온칩 메모리부에 저장된 데이터를 행 단위로 저장하여 필터 가중치 행데이터를 생성하는 단계;합성곱 계산부가 상기 입력 특징 지도 행데이터 및 상기 필터 가중치 행데이터를 요소별로 곱셈하여 합성곱 데이터를 생성하는 단계;가산 트리부가 상기 합성곱 데이터로부터 부분합을 계산하는 단계; 출력 버퍼부가 상기 가산 트리부로부터 연결되는 데이터 경로를 형성하는 파이프라인을 통해 상기 계산된 부분합을 전송 받아 저장하고, 상기 저장된 부분합을 출력하는 단계;활성화 함수 계산부가 상기 출력 버퍼부의 출력을 전송 받아 활성화 함수로부터 상기 출력의 활성 상태 및 비활성 상태를 결정하는 단계;출력 온칩 메모리부가 상기 활성화 함수 계산부의 출력을 저장하는 단계; 및풀링부가 상기 출력 온칩 메모리부에 저장된 데이터를 풀링하는 단계를 포함하고,상기 특징 지도 로우 데이터를 저장하는 단계 및 상기 필터 가중치 로우 데이터를 저장하는 단계와 입력 특징 지도 행데이터를 생성하는 단계 및 필터 가중치 행데이터를 생성하는 단계는 병렬적으로 수행될 수 있는 행 단위 연산 데이터 처리 방법
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제11항에 있어서,상기 파이프라인은 상기 가산 트리부, 상기 출력 버퍼부, 상기 활성화 함수 계산부, 상기 출력 온칩 메모리부 및 상기 풀링부의 출력과 입력이 순차적으로 포인트 투 포인트(P2P: point to point)방식으로 연결되어 하나의 데이터 전송 경로를 형성하는 행 단위 연산 데이터 처리 방법
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제11항에 있어서,API 프로그램부가 벡터 연산 API(Application Programming Interface) 를 이용해 상기 행 단위 연산 뉴럴 프로세서의 구성 요소들의 처리 방법과 순서를 정의 및 제어하는 단계를 더 포함하는 행 단위 연산 데이터 처리 방법
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제11항에 있어서,출력 재입력부가 상기 풀링부의 출력을 상기 특징 지도 온칩 메모리부로 재입력하는 단계를 더 포함하고,상기 재입력하는 단계는 상기 출력 재입력부의 더블 버퍼가 상기 풀링부의 출력의 저장 및 상기 특징 지도 온칩 메모리부에 재입력되는 재입력 데이터의 처리를 동시에 수행하는 행 단위 연산 데이터 처리 방법
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제11항에 있어서,상기 입력 특징 지도 행데이터를 생성하는 단계는 상기 특징 지도 버퍼부가 상기 입력 특징 지도 행데이터를 재사용하는 단계를 포함하고,상기 필터 가중치 행데이터를 생성하는 단계는 상기 필터 가중치 버퍼부가 상기 필터 가중치 행데이터를 재사용하는 단계를 포함하는 행 단위 연산 데이터 처리 방법
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제11항에 있어서,상기 입력 특징 지도 로우 데이터의 채널 크기는 2의 거듭제곱이고,상기 특징 지도 온칩 메모리부의 메모리 폭은 2의 거듭제곱이고, 상기 입력 특징 지도 로우 데이터의 채널 크기와 동일하거나 채널 크기의 약수 또는 배수이며,상기 필터 가중치 로우 데이터의 필터 픽셀을 채널 단위로 서로 인접하는 행에 저장하는 단계는 필터 가중치 온칩 메모리부가 상기 필터 픽셀을 저장한 마지막 행에서 유효 데이터가 저장되지 않은 나머지 부분을 그 행의 끝까지 0으로 채우는 제로 패딩 기능을 수행하는 단계를 더 포함하는 행 단위 연산 데이터 처리 방법
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제11항에 있어서,상기 필터 가중치 행데이터는 상기 필터 가중치 행데이터가 시프트 버퍼에 의해 상기 입력 특징 지도 행데이터의 시작 주소의 오프셋만큼 시프트 되어 상기 입력 특징 지도 행데이터와 출력 위치가 정렬되는 행 단위 연산 데이터 처리 방법
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제11항에 있어서,상기 필터 가중치 행데이터를 생성하는 단계는 상기 필터 가중치 버퍼부의 순환 시프트 버퍼가,상기 필터 가중치 온칩 메모리의 한 행을 순환 시프트 버퍼에 저장하는 단계;상기 필터 가중치 버퍼부에 저장된 데이터를 상기 입력 특징 지도 행데이터의 시작 주소의 오프셋만큼 시프트 하는 단계;상기 필터 가중치 행데이터가 시프트한 이전 공간을 0으로 채우는 제로 패딩 기능을 수행하는 단계;상기 필터 가중치 행데이터의 마지막 행을 시프트 한 후에 상기 순환 시프트 버퍼의 전체 또는 일부를 0으로 초기화 하는 단계를 더 포함하고, 상기 필터 가중치 버퍼부의 순환 시프트 버퍼는 상기 필터 가중치 온칩 메모리부의 행 폭의 배수의 크기를 갖는 행 단위 연산 데이터 처리 방법
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제11항에 있어서,외부 메모리가 상기 입력 특징 지도 로우 데이터 및 상기 필터 가중치 로우 데이터를 저장하는 단계를 더 포함하는 행 단위 연산 데이터 처리 방법
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