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公開番号2024131509
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-30
出願番号2023041819
出願日2023-03-16
発明の名称演算機及び演算機の診断方法
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人
主分類G06N 3/063 20230101AFI20240920BHJP(計算;計数)
要約【課題】電力性能比を損なうことなく、演算機能の故障診断を行う演算機及び演算機の診断方法を提供する。
【解決手段】ニューラルネットワークによる演算に用いられるPE(Processing Element)は、入力値及び重み係数に基づいて演算を行う演算部を備える。PEは、演算部に入力される入力値又は重み係数の少なくとも一方がゼロを示す値の場合、入力値の替わりに故障診断用の第1テスト値及び第2テスト値に基づく演算を行い、演算結果の正否を判定する。また、PEは、入力値又は重み係数の少なくとも一方がゼロを示す値の場合、演算部の出力値としてゼロを選択して出力する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ニューラルネットワークによる演算に用いられる演算機（１０）であって、
入力値及びパラメータに基づいて演算を行う演算部（２０）と、
前記入力値又は前記パラメータの少なくとも一方がゼロを示す値の場合、前記入力値の替わりに故障診断用の第１テスト値を選択し、前記パラメータの替わりに故障診断用の第２テスト値を選択する第１選択部（２４Ａ，２４Ｂ）と、
前記演算部による前記第１テスト値及び前記第２テスト値に基づく演算結果の正否を判定する判定部（３４）と、
前記入力値又は前記パラメータの少なくとも一方がゼロを示す値の場合、前記演算部の出力値としてゼロを選択する第２選択部（３２）と、
を備える演算機。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
前記第１テスト値及び前記第２テスト値は、他の前記演算機と共有されるテストモジュール（５０）から出力され、
前記判定部は、前記テストモジュールによる前記第１テスト値及び前記第２テスト値に基づく演算結果と前記演算部による演算結果とを比較することで、前記演算部の演算結果の正否を判定する、
請求項１に記載の演算機。
【請求項３】
前記第１テスト値及び前記第２テスト値は、他の前記演算機に入力された前記入力値及び前記パラメータであり、
前記判定部は、他の前記演算機による前記入力値及び前記パラメータに基づく演算結果と前記演算部による演算結果とを比較することで、前記演算部の演算結果の正否を判定する、
請求項１に記載の演算機。
【請求項４】
前記演算部が少なくとも所定回数の演算を行う毎に、前記第１テスト値及び前記第２テスト値に基づく前記演算部の演算結果の正否を判定する、請求項１から請求項３に記載の演算機。
【請求項５】
前記判定部によって前記演算部による演算結果が正しくないと判定された場合、ホストコンピュータに判定結果を出力する、請求項１から請求項３に記載の演算機。
【請求項６】
前記判定部が前記演算部による演算結果が正しくないと判定した場合、後段で処理を行う他の演算機に判定結果を出力する、請求項１から請求項３に記載の演算機。
【請求項７】
ニューラルネットワークによる演算に用いられる演算機の診断方法であって、
演算部に入力される入力値又はパラメータの少なくとも一方がゼロを示す値の場合、前記入力値の替わりに故障診断用の第１テスト値を選択し、前記パラメータの替わりに故障診断用の第２テスト値を選択する第１工程と、
前記演算部による前記第１テスト値及び前記第２テスト値に基づく演算結果の正否を判定する第２工程と、
前記入力値又は前記パラメータの少なくとも一方がゼロを示す値の場合、前記演算部の出力値としてゼロを選択する第３工程と、
を有する演算機の診断方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、演算機及び演算機の診断方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
ニューラルネットワーク等の演算処理を対象としたハードウェアアクセラレータは、一般的に２次元状に配列した複数の演算機であるＰＥ（Processing Element）を用いて処理の高速化を行っている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－１９７３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、ＰＥが演算を正しく行っていることの診断方法として、複数のＰＥを多重冗長化して複数の演算結果を比較する方法が用いられている。しかしながら、ＰＥを多重冗長化すると電力性能比が損なわれることとなる。
【０００５】
本発明は上記背景に鑑み、電力性能比を損なうことなく、演算機能の故障診断を行うことができる、演算機及び演算機の診断方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記課題を解決するために以下の技術的手段を採用する。特許請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【０００７】
本発明の一態様の演算機（１０）は、ニューラルネットワークによる演算に用いられる演算機（１０）であって、入力値及びパラメータに基づいて演算を行う演算部（２０）と、前記入力値又は前記パラメータの少なくとも一方がゼロを示す値の場合、前記入力値の替わりに故障診断用の第１テスト値を選択し、前記パラメータの替わりに故障診断用の第２テスト値を選択する第１選択部（２４Ａ，２４Ｂ）と、前記演算部による前記第１テスト値及び前記第２テスト値に基づく演算結果の正否を判定する判定部（３４）と、前記入力値又は前記パラメータの少なくとも一方がゼロを示す値の場合、前記演算部の出力値としてゼロを選択する第２選択部（３２）と、を備える。
【０００８】
本構成によれば、ニューラルネットワークによる演算に用いられる演算機が入力値及びパラメータに基づいて演算を行う。なお、パラメータは、一例として重み係数である。本構成は、入力値又はパラメータの少なくとも一方がゼロを示す値の場合、演算部の出力値としてゼロを選択し、入力値の替わりに故障診断用の第１テスト値を選択し、パラメータの替わりに故障診断用の第２テスト値を選択する。そして、第１テスト値及び第２テスト値に基づく演算部の演算結果の正否を判定部が判定し、演算部の演算結果が正しくない場合にエラー信号を出力する。
【０００９】
従って、本構成は、故障診断のために演算機を多重冗長化する必要がないため、電力性能比を損なうことなく、演算機能の故障診断を行うことができる。
【００１０】
上記の演算機において、前記第１テスト値及び前記第２テスト値は、他の前記演算機と共有されるテストモジュール（５０）から出力され、前記判定部は、前記テストモジュールによる前記第１テスト値及び前記第２テスト値に基づく演算結果と前記演算部による演算結果とを比較することで、前記演算部の演算結果の正否を判定してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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