CN114697275B - 数据处理方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开一种数据处理方法和装置，包括：将第一级输入数据输入第一级网络交换结构得到第一级输出数据；第一级输入数据包含N组，共N*M个第一数据，第一级网络交换结构包含N组，共N*M个第一选择单元，第E(i)个第一选择单元的输入数据包含N组第一数据中每组中第i个第一数据，输出数据为其输入数据中的一个，第一级输出数据包含N组，共N*M个第二数据；将第一级输出数据输入第二级网络交换结构得到第二级输出数据；第二级网络交换结构包含N组，共N*M个第二选择单元，第F(j)个第二选择单元的输入数据为第F组第二数据，其输出数据为输入数据中的一个。本申请实施例方法采用一种简单的网络结构，可用硬件实现且灵活性好。

Description

数据处理方法和装置
技术领域
本申请涉及人工智能技术领域，尤其涉及一种数据处理方法和装置。
背景技术
数据交换网络结构常用于各种数据路由以及数据交换的场景中。在矢量处理中，由于要并行处理多个数据，所以通常会涉及到各个数据之间的交换、重排等操作。一般这种操作都是通过一个专用的数据交换结构实现的，这种专用的数据交换结构是一种网络结构(即数据交换网络结构)，通过该结构可以实现数据的交换、重排等操作。
但是，目前现有的各种数据交换网络结构，例如CrossBar网络、Clos网络和Omega网络，虽然灵活性较高，但是都比较复杂，不太适合用硬件实现。
发明内容
本申请实施例提供了一种数据处理方法和装置，该数据处理方法采用了一种简单的数据交换网络结构，具有灵活性的同时也可以用硬件实现。
第一方面，本申请提供了一种数据处理方法，该方法包括：将第一级输入数据输入第一级网络交换结构中，得到第一级输出数据；所述第一级输入数据包含N组第一数据，每组所述第一数据包含M个第一数据，所述第一级网络交换结构包含N组第一选择单元，每组所述第一选择单元包含M个第一选择单元，所述第一级网络交换结构的第E(i)个第一选择单元的输入数据为N个第一数据，所述第E(i)个第一选择单元为所述N组第一选择单元中第E组中的第i个第一选择单元，所述N个第一数据包含所述N组第一数据中每组中的第i个第一数据，所述第E(i)个第一选择单元的输出数据为所述N个第一数据中的一个，每组所述第一选择单元的输出数据为所述N组第一数据中的一组，所述第一级输出数据包含N组第二数据，每组所述第二数据包含M个第二数据，所述N、M、E和i为正整数。将所述第一级输出数据输入第二级网络交换结构中，得到第二级输出数据；所述第二级网络交换结构包含N组第二选择单元，每组所述第二选择单元包含M个第二选择单元，所述第二级网络交换结构中的第F(j)个第二选择单元的输入数据为所述第一级输出数据中的第F组第二数据，所述第F(j)个第二选择单元的输出数据为所述F组第二数据中的一个，所述第F(j)个第二选择单元为所述N组第二选择单元中第F组中的第j个第二选择单元，所述第二级输出数据包含N组第三数据，每组所述第三数据包含M个第三数据，所述第F(j)个第二选择单元的输出数据为所述第二级输出数据第F组中的第j个，所述F和j为正整数。
可以看出，本申请实施例中用来进行数据处理的数据交换网络结构包含第一级网络交换结构和第二级网络交换结构，且该两级网络交换结构的架构相同，每级包含N*M个并行的选择单元，因而其架构简单，便于在硬件上实现；同时，第一级网络交换结构用于实现对第一级输入数据以组为整体进行数据交换，第二级网络交换结构用于实现对第一级输出数据进行组内数据的交换，即通过上述两级相同的网络交换结构来实现不同的功能，进而可以根据不同场景，采用上述两级网络交换结构对输入数据进行不同地处理从而得到相应的输出数据，灵活性强。
在一种可行的实施方式中，上述方法还包括：将所述第二级输出数据输入第三级网络交换结构，得到第三级输出数据；所述第三级网络交换结构包含N组第三选择单元，每组所述第三选择单元包含M个第三选择单元；所述第三级网络交换结构中的N*M个第三选择单元的输入数据和输出数据分别等于第二级输出数据中的N*M个第三数据，或者所述N组第三选择单元中目标组第三选择单元中的M个第三选择单元的输入数据和输出数据分别等于所述第二级输出数据中的M个第一第三目标数据，所述目标组第三选择单元为所述N组第三选择单元中的一组，所述M个第一目标数据为所述第一级输入数据中的M个。
可以看出，本申请实施例中用来进行数据处理的数据交换网络结构还可以包含第三级网络交换结构，该第三级网络交换结构的架构与第一和第二级网络交换结构的架构相同，因而当上述数据交换网络中包含三级网络交换结构时，其结构依然较为简单，便于硬件实现；同时，该第三级网络交换结构用于实现将第二级输出数据中的M个数据聚拢到第三级网络交换结构的同一组中进行输出，因而，当数据交换网络包含上述三级网络交换结构时，可以通过上述三级网络交换结构分别实现不同的功能，进而可以根据不同场景，采用上述三级网络交换结构对输入数据进行不同地处理从而得到相应的输出数据，灵活性强。
在一种可行的实施方式中，所述第E(i)个第一选择单元的输出数据在所述第一级输入数据中的组号与所述M个第一目标数据中第i个第一目标数据的组号相同；所述第F(j)个第二选择单元的输出数据在所述第一级输出数据中的组内编号与所述M个第一目标数据中第j个第一目标数据的组内编号相同，将目标组第三选择单元中第b个第三选择单元的输出数据确定为第二级输出数据第b组中的任一第三数据，所述目标组第三选择单元为所述N组第三选择单元中的一组。
可以看出，本申请实施例中，当数据交换网络结构包含三级网络交换结构时，通过对该三级网络交换结构中每级网络交换结构中的选择单元设置不同的选择信号来选择相应的输出数据，从而将第一级输入数据中M个第一目标数据进行抽取，聚拢到在第三级输出数据的同一组中进行输出，从而实现采用上述数据交换网络结构对M个第一目标数据进行抽取的功能。
在一种可行的实施方式中，所述第E(i)个第一选择单元的输出数据在所述第一级输入数据中的组号与第二目标数据在所述第一级输入数据中的组号相同；所述第F(j)个第二选择单元的输出数据在所述第一级输出数据中的组内编号与所述第二目标数据在所述第一级输入数据中的组内编号相同，所述第二目标数据为所述第一级输入数据中的一个。
可以看出，本申请实施例中，当数据交换网络结构包含两级网络交换结构时，通过对该两级网络交换结构中每级网络交换结构中的选择单元设置不同的选择信号来选择相应的输出数据，从而将第一级输入数据中第二目标数据进行广播，即第二级输出数据中的N*M个第三数据全都为该第二目标数据，从而实现对第二目标数据进行广播的功能；综上，可以通过对数据交换网络中每级网络交换结构中的选择单元设置相应的选择信号来实现数据抽取或数据广播的功能，表明上述数据交换网络的灵活性较好。
在一种可行的实施方式中，上述方法包括：根据第三目标数据在所述第一级输入数据中的组号、组内编号、所述第E(i)个第一选择单元的组号确定所述第E(i)个第一选择单元的输出数据在所述第一级输入数据中的组号；根据所述第三目标数据在所述第一级输入数据中的组内编号和所述第F(j)个第二选择单元的组内编号确定所述第F(j)个第二选择单元的输出数据在所述第一级输出数据中的组内编号，所述第三目标数据为所述第一级输入数据中的一个。
可以看出，本申请实施例中，当数据交换网络结构包含两级网络交换结构时，通过对该两级网络交换结构中每级网络交换结构中的选择单元设置不同的选择信号来选择相应的输出数据，从而将第一级输入数据中第三目标数据进行旋转，即将第一级输入数据中的第三目标数据输出到第二级输出数据中的相应位置，从而实现对第三目标数据进行旋转的功能；综上，可以通过对数据交换网络中每级网络交换结构中的选择单元设置相应的选择信号来实现数据抽取，或数据广播，或数据旋转的功能，表明上述数据交换网络的灵活性较好。
在一种可行的实施方式中，上述根据第三目标数据在所述第一级输入数据中的组号、组内编号、所述第E(i)个第一选择单元的组号确定所述第E(i)个第一选择单元的输出数据在所述第一级输入数据中的组号，包括：根据公式(1)确定所述第E(i)个第一选择单元的输出数据在所述第一级输入数据中的组号；所述根据所述第三目标数据在所述第一级输入数据中的组内编号和所述第F(j)个第二选择单元的组内编号确定所述第F(j)个第二选择单元的输出数据在所述第一级输出数据中的组内编号，包括：根据公式(2)确定所述第F(j)个第二选择单元的输出数据在所述第一级输出数据中的组内编号；
组号＝(E+X)％N+i/a  (1)
组内编号＝(j+a)％N  (2)
其中，X为所述第三目标数据在第一级输入数据中的组号，a为所述第三目标数据在第一级输入数据中的组内编号，所述％表示取两个整数相除后的余数，所述/表示取两个整数相除后所得商的整数部分。
可以看出，本申请实施例中，当数据交换网络结构包含两级网络交换结构时，具体可通过根据上述公式(1)和公式(2)对该两级网络交换结构中每级网络交换结构中的选择单元设置不同的选择信号来选择相应的输出数据，从而将第一级输入数据中第三目标数据进行旋转，即将第一级输入数据中的第三目标数据输出到第二级输出数据中的相应位置，从而实现对第三目标数据的旋转功能；综上，可以通过对数据交换网络中每级网络交换结构中的选择单元设置相应的选择信号来实现数据抽取，或数据广播，或数据旋转的功能，表明上述数据交换网络的灵活性较好。
第二方面，本申请提供了一种数据处理装置，所述装置包括：处理单元，用于将第一级输入数据输入到第一级网络交换结构中进行处理，所述第一级输入数据包含N组第一数据，每组所述第一数据包含M个第一数据，所述第一级网络交换结构包含N组第一选择单元，每组所述第一选择单元包含M个第一选择单元，所述第一级网络交换结构的第E(i)个第一选择单元的输入数据为N个第一数据，所述第E(i)个第一选择单元为所述N组第一选择单元中第E组中的第i个第一选择单元，所述N个第一数据包含所述N组第一数据中每组中的第i个第一数据，所述第E(i)个第一选择单元的输出数据为所述N个第一数据中的一个，每组所述第一选择单元的输出数据为所述N组第一数据中的一组；用于将所述第一级输出数据输入到第二级网络交换结构中进行处理，所述第二级网络交换结构包含N组第二选择单元，每组所述第二选择单元包含M个第二选择单元，所述第二级网络交换结构中的第F(j)个第二选择单元的输入数据为所述第一级输出数据中的第F组第二数据，所述第F(j)个第二选择单元的输出数据为所述F组第二数据中的一个，所述第F(j)个第二选择单元为所述N组第二选择单元中第F组中的第j个第二选择单元；所述N、M、E、F、i和j为正整数；获取单元，用于获取第一级输出数据和第二级输出数据，所述第一级输出数据包含N组第二数据，每组所述第二数据包含M个第二数据；所述第二级输出数据包含N组第三数据，每组所述第三数据包含M个第三数据，所述第F(j)个第二选择单元的输出数据为所述第二级输出数据第F组中的第j个。
在一种可行的实施方式中，所述处理单元还用于：将所述第二级输出数据输入第三级网络交换结构进行处理，所述第三级网络交换结构包含N组第三选择单元，每组所述第三选择单元包含M个第三选择单元，所述第三级网络交换结构中的N*M个第三选择单元的输入数据和输出数据分别等于第二级输出数据中的N*M个第三数据，或者所述N组第三选择单元中目标组第三选择单元中的M个第三选择单元的输入数据和输出数据分别等于所述第二级输出数据中的M个第一目标数据，所述目标组第三选择单元为所述N组第三选择单元中的一组，所述M个第一目标数据为所述第一级输入数据中的M个；所述获取单元还用于：获取第三级输出数据，所述第三级输出数据包括所述第三级网络交换结构中每个第三选择单元的输出数据。
第三方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读介质存储用于设备执行的程序代码，该程序代码包括用于执行上述第一方面中任一项所述的方法。
第四方面，本申请提供了一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，该计算机执行上述第一方面中任一项所述的方法。
第五方面，本申请提供了一种芯片，该芯片包括处理器与通讯接口，该处理器通过通讯接口读取存储器上存储的指令，以执行上述第一方面中任一项所述的方法。
附图说明
以下对本申请实施例用到的附图进行介绍。
图1是本申请实施例中一种数据处理方法的流程示意图；
图2是本申请实施例中一种数据交换网络的结构示意图；
图3是本申请实施例中另一种数据交换网络的结构示意图；
图4是本申请实施例中一种数据处理装置的结构示意图；
图5是本申请实施例中一种芯片的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。
应当注意，本申请中所述的“选择单元”可以通过软件实现，也可通过硬件实现。当“选择单元”为硬件时，该选择单元可以为数据选择器(multiplexer，MUX)或其它功能类似的器件，本申请对此不做具体限定。同理，本申请中所述的包含多级网络交换结构的数据交换网络既可以通过软件实现也可以通过硬件实现。
请参见图1，图1为本申请实施例提供的一种数据处理方法100的流程示意图。如图1所示，方法100包含步骤S110和步骤S120。
步骤S110，将第一级输入数据输入第一级网络交换结构中，得到第一级输出数据；所述第一级输入数据包含N组第一数据，每组所述第一数据包含M个第一数据，所述第一级网络交换结构包含N组第一选择单元，每组所述第一选择单元包含M个第一选择单元，所述第一级网络交换结构的第E(i)个第一选择单元的输入数据为N个第一数据，所述第E(i)个第一选择单元为所述N组第一选择单元中第E组中的第i个第一选择单元，所述N个第一数据包含所述N组第一数据中每组中的第i个第一数据，所述第E(i)个第一选择单元的输出数据为所述N个第一数据中的一个，每组所述第一选择单元的输出数据为所述N组第一数据中的一组，所述第一级输出数据包含N组第二数据，每组所述第二数据包含M个第二数据，所述N、M、E和i为正整数。
具体地，请参阅图2，图2为本申请实施例提供的一种数据交换网络200的结构示意图。如图2所示，第一级输入数据包含N组第一数据，该每组第一数据包含M个数据，即第一级输入数据共包含N*M个数据。第一级网络交换结构包含N组第一选择单元，每组第一选择单元包含M个第一选择单元，即第一级网络交换结构包含N*M个第一选择单元。对于第一级网络交换结构中的任一第一选择单元E(i)，其输入数据为第一级输入数据中每组中的第i个数据，共N个；其中，E为该任一第一选择单元的组号，i为该任一第一选择单元的组内编号，N和M为大于或等于零的整数，i为正整数。
举例来说，当该任一第一选择单元的组号和组内编号分别为3和5时，该任一第一选择单元3(5)的输入数据为第一级输入数据中每组第一数据中的第5个数据，共N个数据。
对于上述任一第一选择单元E(i)，其输出数据为N个第一数据中的一个。同时，对于第一级网络交换结构中同一组内的M个第一选择单元，该M个第一选择单元的输出数据在第一级输入数据中的组号相同，即同一组内的M个第一选择单元的M个输出数据来源于第一级输入数据的同一组第一数据，也即是说上述每组第一选择单元第一选择单元的输出数据为N组第一数据中的任一组。应当理解，第一级网络交换结构的功能为对第一级输入数据中的N组第一数据以组为单位进行交换。
可以理解，第一级网络交换结构中的每个第一选择单元对应一个输出数据，该第一级网络交换结构的第一级输出数据数量为N*M个，该N*M个数据包含N组第二数据，每组第二数据中包含M个第二数据。
步骤S120，将所述第一级输出数据输入第二级网络交换结构中，得到第二级输出数据；所述第二级网络交换结构包含N组第二选择单元，每组所述第二选择单元包含M个第二选择单元，所述第二级网络交换结构中的第F(j)个第二选择单元的输入数据为所述第一级输出数据中的第F组第二数据，所述第F(j)个第二选择单元的输出数据为所述F组第二数据中的一个，所述第F(j)个第二选择单元为所述N组第二选择单元中第F组中的第j个第二选择单元，所述第二级输出数据包含N组第三数据，每组所述第三数据包含M个第三数据，所述第F(j)个第二选择单元的输出数据为所述第二级输出数据第F组中的第j个，所述F和j为正整数。
具体地，请参阅图2，图2为本申请实施例提供的一种数据交换网络的结构示意图。如图2所示，第二级网络交换结构包含N组第二选择单元，每组第二选择单元包含M个第二选择单元，即第二级网络交换结构包含N*M个第二选择单元。对于第二级网络交换结构中的任一第二选择单元F(j)，其输入数据为第一级输出数据中第F组第二数据，共M个；其中，F为该任一第二选择单元的组号，j为该任一第二选择单元的组内编号，F为大于等于零且小于等于N的整数，j为大于等于零且小于等于M的整数。
举例来说，当该任一第二选择单元的组号和组内编号分别为6和4时，该任一第二选择单元6(4)的输入数据为第一级输出数据中第6组第二数据，共M个第二数据。
对于上述任一第二选择单元F(j)，其输出数据为M个第二数据中的一个。应当理解，此时第二级网络交换结构的功能为对第一级输出数据中的N组第二数据进行组内数据间的交换。
可以理解，第二级网络交换结构中的每个第二选择单元对应一个输出数据，该第二级网络交换结构的第二级输出数据数量为N*M个，该N*M个数据包含N组第三数据，每组第三数据中包含M个第三数据。
应当理解，图2所示的数据交换网络可以是软件执行单元或硬件执行单元，本申请对此不做具体限定。
可以看出，本申请实施例中用来进行数据处理的数据交换网络结构包含第一级网络交换结构和第二级网络交换结构，且该两级网络交换结构的架构相同，每级包含N*M个并行的选择单元，因而其架构简单，便于在硬件上实现；同时，第一级网络交换结构用于实现对第一级输入数据以组为整体进行数据交换，第二级网络交换结构用于实现对第一级输出数据进行组内数据的交换，即通过上述两级相同的网络交换结构来实现不同的功能，进而可以根据不同场景，采用上述两级网络交换结构对输入数据进行不同地处理从而得到相应的输出数据，灵活性强。
在一种可行的实施方式中，上述数据处理方法还包括：将所述第二级输出数据输入第三级网络交换结构，得到第三级输出数据；所述第三级网络交换结构包含N组第三选择单元，每组所述第三选择单元包含M个第三选择单元；所述第三级网络交换结构中第P(b)个第三选择单元的输入数据包括第二级输出数据中第P组中的第b个第三数据和第二级输出数据第b组中的任一第三数据，所述第P(b)个第三选择单元的输出数据为该第三选择单元输入数据中的一个，所述第P(b)个第三选择单元为第三级网络交换结构第P组中的第b个第三选择单元，所述第三级输出数据包括所述第三级网络交换结构中每个第三选择单元的输出数据，所述P为小于或等于N的正整数，b为小于或等于M的正整数。
其中，可参见图3，图3为本申请实施例中另一种数据交换网络300的结构示意图。如图3所示，数据交换网络300除包含数据交换网路200中的第一级网络交换结构和第二级网络交换结构外，还包含如图3所示的第三级网络交换结构，该第三级网络交换结构中所包含的第三选择单元的数量和组数与第一、第二级网络交换结构中的选择单元相同，此处不再赘述。应当理解，图3所示的数据交换网络可以是软件执行单元或硬件执行单元，本申请对此不做具体限定。
具体地，第三级网络交换结构可以包含以下功能：
(1)数据直通：第三级网络交换结构中的N*M个第三选择单元的输入和输出数据分别等于第二级输出数据中的N*M个第三数据，也即是说第三级网络交换结构中的第P(b)个第三选择单元的输入和输出数据分别等于第二级输出数据中的第P(b)个第三数据；其中，第P(b)个第三选择单元指第三级网络结构中第P组中的第b个第三选择单元，第P(b)个第三数据指第二级输出数据中第P组中的第b个第三数据，P为小于或等于N的正整数，b为小于或等于M的正整数。
(2)数据聚拢：确定第三级网络交换结构中的目标组第三选择单元，将该目标组中的第b个第三选择单元的输出数据设置为第二级输出数据第b组中的任一第三数据，即将第二级输出数据中的不同组中的数据聚拢到第三级输出数据的同一组中。在第三级网络交换结构中，除目标组第三选择单元外的其它N-1组第三选择单元中每个第三选择单元的输出数据可以为该每个第三选择单元输入数据中的一个或不输出。可以理解，在一种可能的场景下，当第三级网络交换结构中，除目标组第三选择单元外的其它N-1组第三选择单元中每个第三选择单元的输出数据为空时，第三级输出数据为目标组第三选择单元的M个输出数据；此时，第三级网络交换结构的功能为将第二级输出数据中的M个数据聚拢到目标组第三选择单元中进行输出，此时第三级输出数据为上述聚拢后的M个数据。
(3)除上述两种功能外，还可以根据具体的场景确定第三级网络交换结构中每个第三选择单元的输出数据。
可以看出，本申请实施例中用来进行数据处理的数据交换网络结构还可以包含第三级网络交换结构，该第三级网络交换结构的架构与第一和第二级网络交换结构的架构相同，因而当上述数据交换网络中包含三级网络交换结构时，其结构依然较为简单，便于硬件实现；同时，该第三级网络交换结构用于实现将第二级输出数据中的M个数据聚拢到第三级网络交换结构的同一组中进行输出，因而，当数据交换网络包含上述三级网络交换结构时，可以通过上述三级网络交换结构分别实现不同的功能，进而可以根据不同场景，采用上述三级网络交换结构对输入数据进行不同地处理从而得到相应的输出数据，灵活性强。
在一种可行的实施方式中，所述第E(i)个第一选择单元的输出数据在所述第一级输入数据中的组号与所述M个第一目标数据中第i个第一目标数据的组号相同；所述第F(j)个第二选择单元的输出数据在所述第一级输出数据中的组内编号与所述M个第一目标数据中第j个第一目标数据的组内编号相同；将目标组第三选择单元中第b个第三选择单元的输出数据确定为第二级输出数据第b组中的任一第三数据，所述目标组第三选择单元为所述N组第三选择单元中的一组。
具体地，首先从第一级输入数据中确定M个第一目标数据，通过将第E(i)个第一选择单元的选择信号确定为M个第一目标数据中第i个第一目标数据的组号(如公式(3)所示)，即从第E(i)个第一选择单元的输入数据中选择出与M个第一目标数据中第i个第一目标数据的组号相同的第一数据作为第E(i)个第一选择单元的输出数据；然后将第F(j)个第二选择单元的选择信号确定为M个第一目标数据中第j个第一目标数据的组内编号((如公式(3)所示))，即从第F(j)个第二选择单元的输入数据中选择出与M个第一目标数据中第j个第一目标数据的组内编号相同的数据作为第F(j)个第二选择单元的输出数据；此时，第二级输出数据中每组组内的M个数据相同，最后将目标组第三选择单元中第b个第三选择单元的输出数据设置为第二级输出数据第b组中的任一第三数据，即可M个第一目标数据聚拢到目标组第三选择单元进行输出，此时，第三级输出数据为M个第一目标数据。
选择信号＝M(i％N)的组号  (3)
选择信号＝M(j％N)的组内编号  (4)
其中，“％”表示两整数相除的余数；M(i％N)表示M个第一目标数据中的第i％N个数据；公式(3)即表示从第E(i)个第一选择单元的输入数据中选择出与M个第一目标数据中第i％N个第一目标数据的组号相同的第一数据作为第E(i)个第一选择单元的输出数据。同理，公式(4)表示从第F(j)个第二选择单元的输入数据中选择出与M个第一目标数据中第M(j％N)个第一目标数据的组内编号相同的数据作为第F(j)个第二选择单元的输出数据。
可以看出，本申请实施例中，当数据交换网络结构包含三级网络交换结构时，通过对该三级网络交换结构中每级网络交换结构中的选择单元设置不同的选择信号来选择相应的输出数据，从而将第一级输入数据中M个第一目标数据进行抽取，聚拢到在第三级输出数据的同一组中进行输出，从而实现采用上述数据交换网络结构对M个第一目标数据进行抽取的功能。
在一种可行的实施方式中，上述第E(i)个第一选择单元的输出数据在所述第一级输入数据中的组号与第二目标数据在所述第一级输入数据中的组号相同；所述第F(j)个第二选择单元的输出数据在所述第一级输出数据中的组内编号与所述第二目标数据在所述第一级输入数据中的组内编号相同，所述第二目标数据为所述第一级输入数据中的一个。
具体地，可通过图2所示的数据交换网络200对第一级输入数据中的第二目标数据进行广播，具体过程如下：
(1)将第一级网络交换结构中每个第一选择单元的选择信号设为第二目标数据的组号，使得任一第一选择单元的输出数据在第一级输入数据中的组号与第二目标数据在第一级输入数据中的组号相同，即第一级网络交换结构中的每组第一选择单元的输出数据为第二目标数据所在组的M个第一数据，且每组第一选择单元内每个第一选择单元的输出数据在第一级输入数据中的组内编号与该每个第一选择单元的组内编号相同。应当理解，此时第一级输出数据为N组相同的第二数据。
(2)在得到上述N组相同的第一级输出数据后，将该第一级输出数据输入第二级网络交换结构，第二级网络交换结构中第F组中每个第二选择单元的输入数据为第一级输出数据中的第F组，此时，由于第一级输出数据中所包含的N组第二数据相同，第二级网络交换结构中的各第二选择单元的输入数据相同，即为第二目标数据在第一级输入数据中所在组的M各第一数据。此时，将第二级网络交换结构中每个第二选择单元的选择信号设为第二目标数据的组内编号，即第二级网络交换结构中每个第二选择单元的输出数据为第二目标数据，从第二级网络交换结构输出的第二级输出数据为N*M个第二目标数据。
应该理解，通过上述第一网络交换结构和第二级网络交换结构中各选择单元的信号选择方式，可以将第一级输入数据中的第二目标数据输出到第二级输出数据中的每个位置上，即通过本申请实施例中的网络结构和上述的信号选择方式实现数据广播的功能。
可选地，也可通过图3所示的数据交换网络300对第一级输入数据中的第二目标数据进行广播。在采用数据交换网络300对第二目标数据进行广播时，第一级网络交换结构和第二网络交换结构的选择信号与数据交换网络200中的对应各级网络交换结构的选择信号相同。此时，数据交换网络300中第三级网络交换结构的选择信号设为与每个第三选择单元的组号和组内编号相同，即每个第三选择单元的输入数据和输出数据为在第二级输出数据中的组号和组内编号与该每个第三选择单元的组号和组内编号相同。
可以看出，本申请实施例中，当数据交换网络结构包含两级网络交换结构时，通过对该两级网络交换结构中每级网络交换结构中的选择单元设置不同的选择信号来选择相应的输出数据，从而将第一级输入数据中第二目标数据进行广播，即第二级输出数据中的N*M个第三数据全都为该第二目标数据，从而实现对第二目标数据的广播功能；综上，在本申请的上述实施中，可以通过对数据交换网络中每级网络交换结构中的选择单元设置相应的选择信号来实现数据抽取或数据广播的功能，表明上述数据交换网络的灵活性较好。
在一种可行的实施方式中，根据第三目标数据在所述第一级输入数据中的组号、组内编号、所述第E(i)个第一选择单元的组号确定所述第E(i)个第一选择单元的输出数据在所述第一级输入数据中的组号；根据所述第三目标数据在所述第一级输入数据中的组内编号和所述第F(j)个第二选择单元的组内编号确定所述第F(j)个第二选择单元的输出数据在所述第一级输出数据中的组内编号，所述第三目标数据为所述第一级输入数据中的一个。
具体地，可通过图2所示的数据交换网络200对第一级输入数据中的第三目标数据进行旋转，具体过程如下：
(1)上述根据第三目标数据在第一级输入数据中的组号、组内编号、第E(i)个第一选择单元的组号确定第E(i)个第一选择单元的输出数据在第一级输入数据中的组号，可以包括：根据公式(1)确定第E(i)个第一选择单元的输出数据在所述第一级输入数据中的组号。
(2)上述根据第三目标数据在第一级输入数据中的组内编号和第F(j)个第二选择单元的组内编号确定第F(j)个第二选择单元的输出数据在第一级输出数据中的组内编号，可以包括：根据公式(2)确定所述第F(j)个第二选择单元的输出数据在所述第一级输出数据中的组内编号。
组号＝(E+X)％N+i/a  (1)
组内编号＝(j+a)％N  (2)
其中，X为第三目标数据在第一级输入数据中的组号，a为第三目标数据在第一级输入数据中的组内编号，“％”表示取两个整数相除后的余数，“/”表示取两个整数相除后所得商的整数部分。
应该理解，通过上述第一网络交换结构和第二级网络交换结构中各选择单元的信号选择方式，可以将第一级输入数据中的第三目标数据输出到第二级输出数据的第1组中的第1个数据，即通过本申请实施例中的网络结构和上述的信号选择方式实现数据广播的旋转功能。
可选地，也可通过图3所示的数据交换网络300对第一级输入数据中的第三目标数据进行广播。在采用数据交换网络300对第三目标数据进行广播时，第一级网络交换结构和第二网络交换结构的选择信号与数据交换网络200中的对应各级网络交换结构的选择信号相同。此时，数据交换网络300中第三级网络交换结构的选择信号设为与每个第三选择单元的组号和组内编号相同，即每个第三选择单元的输入数据和输出数据为在第二级输出数据中的组号和组内编号与该每个第三选择单元的组号和组内编号相同。
可以看出，本申请实施例中，当数据交换网络结构包含两级网络交换结构时，具体可通过根据上述公式(1)和公式(2)对该两级网络交换结构中每级网络交换结构中的选择单元设置不同的选择信号来选择相应的输出数据，从而将第一级输入数据中第三目标数据进行旋转，即将第一级输入数据中的第三目标数据输出到第二级输出数据中的相应位置，从而实现对第三目标数据的旋转功能；综上，可以通过对数据交换网络中每级网络交换结构中的选择单元设置相应的选择信号来实现数据抽取，或数据广播，或数据旋转的功能，表明上述数据交换网络的灵活性较好。
请参见图4，图4为本申请实施例提供的一种数据处理装置400的结构示意图。如图2所示，装置400包括处理单元410和获取单元420。
处理单元410，用于将第一级输入数据输入到第一级网络交换结构中进行处理，所述第一级输入数据包含N组第一数据，每组所述第一数据包含M个第一数据，所述第一级网络交换结构包含N组第一选择单元，每组所述第一选择单元包含M个第一选择单元，所述第一级网络交换结构的第E(i)个第一选择单元的输入数据为N个第一数据，所述第E(i)个第一选择单元为所述N组第一选择单元中第E组中的第i个第一选择单元，所述N个第一数据包含所述N组第一数据中每组中的第i个第一数据，所述第E(i)个第一选择单元的输出数据为所述N个第一数据中的一个，每组所述第一选择单元的输出数据为所述N组第一数据中的一组；用于将所述第一级输出数据输入到第二级网络交换结构中进行处理，所述第二级网络交换结构包含N组第二选择单元，每组所述第二选择单元包含M个第二选择单元，所述第二级网络交换结构中的第F(j)个第二选择单元的输入数据为所述第一级输出数据中的第F组第二数据，所述第F(j)个第二选择单元的输出数据为所述F组第二数据中的一个，所述第F(j)个第二选择单元为所述N组第二选择单元中第F组中的第j个第二选择单元；所述N、M、E、F、i和j为正整数。
获取单元420，用于获取第一级输出数据和第二级输出数据，所述第一级输出数据包含N组第二数据，每组所述第二数据包含M个第二数据；所述第二级输出数据包含N组第三数据，每组所述第三数据包含M个第三数据，所述第F(j)个第二选择单元的输出数据为所述第二级输出数据第F组中的第j个。
在一种可行的实施方式中，所述处理单元410还用于：将所述第二级输出数据输入第三级网络交换结构进行处理，所述第三级网络交换结构包含N组第三选择单元，每组所述第三选择单元包含M个第三选择单元，所述第三级网络交换结构中的N*M个第三选择单元的输入数据和输出数据分别等于第二级输出数据中的N*M个第三数据，或者所述N组第三选择单元中目标组第三选择单元中的M个第三选择单元的输入数据和输出数据分别等于所述第二级输出数据中的M个第一目标数据，所述目标组第三选择单元为所述N组第三选择单元中的一组，所述M个第一目标数据为所述第一级输入数据中的M个；所述获取单元420还用于：获取第三级输出数据，所述第三级输出数据包括所述第三级网络交换结构中每个第三选择单元的输出数据。
请参见图5，图5为本申请实施例中一种芯片500的硬件结构示意图。如图5所示，芯片500包括通信接口501、处理器502、存储器503和至少一个用于连接通信接口501、处理器502、存储器503的通信总线504。
存储器503包括但不限于是随机存储记忆体(random access memory，RAM)、只读存储器(read-only memory，ROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmableread only memory，EPROM)、或便携式只读存储器(compact disc read-only memory，CD-ROM)，该存储器503用于相关指令及数据。
通信接口501用于接收和发送数据。
处理器502可以是一个或多个中央处理器(central processing unit，CPU)，在处理器502是一个CPU的情况下，该CPU可以是单核CPU，也可以是多核CPU。
该芯片500中的处理器502用于读取存储器503中存储的一个或多个程序代码，执行本申请方法实施例中所描述的操作。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当其在终端上运行时，上述方法实施例中所示的方法流程得以实现。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端上运行时，上述方法实施例中所示的方法流程得以实现。
应理解，本申请实施例中提及的处理器可以是中央处理单元(centralprocessing unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signalprocessor，DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
还应理解，本申请实施例中提及的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory，ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous dram，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double datarate sdram，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus RAM，DR RAM)。
需要说明的是，当处理器为通用处理器、DSP、ASIC、FPGA或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件时，存储器(存储模块)集成在处理器中。
应注意，本文描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
上述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本申请实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本申请实施例装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种数据处理方法，其特征在于，所述方法包括：
将第一级输入数据输入到第一级网络交换结构中进行处理，得到第一级输出数据；所述第一级输入数据包含N组第一数据，每组所述第一数据包含M个第一数据，所述第一级网络交换结构包含N组第一选择单元，每组所述第一选择单元包含M个第一选择单元，所述第一级网络交换结构的第E(i)个第一选择单元的输入数据为N个第一数据，所述第E(i)个第一选择单元为所述N组第一选择单元中第E组中的第i个第一选择单元，所述N个第一数据包含所述N组第一数据中每组中的第i个第一数据，所述第E(i)个第一选择单元的输出数据为所述N个第一数据中的一个，每组所述第一选择单元的输出数据为所述N组第一数据中的一组，所述第一级输出数据包含N组第二数据，每组所述第二数据包含M个第二数据，所述N、M、E和i为正整数；
将所述第一级输出数据输入到第二级网络交换结构中进行处理，得到第二级输出数据；所述第二级网络交换结构包含N组第二选择单元，每组所述第二选择单元包含M个第二选择单元，所述第二级网络交换结构中的第F(j)个第二选择单元的输入数据为所述第一级输出数据中的第F组第二数据，所述第F(j)个第二选择单元的输出数据为所述F组第二数据中的一个，所述第F(j)个第二选择单元为所述N组第二选择单元中第F组中的第j个第二选择单元，所述第二级输出数据包含N组第三数据，每组所述第三数据包含M个第三数据，所述第F(j)个第二选择单元的输出数据为所述第二级输出数据第F组中的第j个，所述F和j为正整数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述第二级输出数据输入第三级网络交换结构，得到第三级输出数据；所述第三级网络交换结构包含N组第三选择单元，每组所述第三选择单元包含M个第三选择单元；所述第三级网络交换结构中第P(b)个第三选择单元的输入数据包括第二级输出数据中第P组中的第b个第三数据和第二级输出数据第b组中的任一第三数据，所述第P(b)个第三选择单元的输出数据为该第三选择单元输入数据中的一个，所述第P(b)个第三选择单元为第三级网络交换结构第P组中的第b个第三选择单元，所述第三级输出数据包括所述第三级网络交换结构中每个第三选择单元的输出数据，所述P为小于或等于N的正整数，b为小于或等于M的正整数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一级输入数据包括M个第一目标数据，所述第E(i)个第一选择单元的输出数据在所述第一级输入数据中的组号与所述M个第一目标数据中第i个第一目标数据的组号相同；所述第F(j)个第二选择单元的输出数据在所述第一级输出数据中的组内编号与所述M个第一目标数据中第j个第一目标数据的组内编号相同，将目标组第三选择单元中第b个第三选择单元的输出数据确定为第二级输出数据第b组中的任一第三数据，所述目标组第三选择单元为所述N组第三选择单元中的一组。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第E(i)个第一选择单元的输出数据在所述第一级输入数据中的组号与第二目标数据在所述第一级输入数据中的组号相同；所述第F(j)个第二选择单元的输出数据在所述第一级输出数据中的组内编号与所述第二目标数据在所述第一级输入数据中的组内编号相同，所述第二目标数据为所述第一级输入数据中的一个。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
根据第三目标数据在所述第一级输入数据中的组号、组内编号、所述第E(i)个第一选择单元的组号确定所述第E(i)个第一选择单元的输出数据在所述第一级输入数据中的组号；
根据所述第三目标数据在所述第一级输入数据中的组内编号和所述第F(j)个第二选择单元的组内编号确定所述第F(j)个第二选择单元的输出数据在所述第一级输出数据中的组内编号，所述第三目标数据为所述第一级输入数据中的一个。
6.一种数据处理装置，其特征在于，所述装置包括：
处理单元，用于将第一级输入数据输入到第一级网络交换结构中进行处理，所述第一级输入数据包含N组第一数据，每组所述第一数据包含M个第一数据，所述第一级网络交换结构包含N组第一选择单元，每组所述第一选择单元包含M个第一选择单元，所述第一级网络交换结构的第E(i)个第一选择单元的输入数据为N个第一数据，所述第E(i)个第一选择单元为所述N组第一选择单元中第E组中的第i个第一选择单元，所述N个第一数据包含所述N组第一数据中每组中的第i个第一数据，所述第E(i)个第一选择单元的输出数据为所述N个第一数据中的一个，每组所述第一选择单元的输出数据为所述N组第一数据中的一组；用于将第一级输出数据输入到第二级网络交换结构中进行处理，所述第二级网络交换结构包含N组第二选择单元，每组所述第二选择单元包含M个第二选择单元，所述第二级网络交换结构中的第F(j)个第二选择单元的输入数据为所述第一级输出数据中的第F组第二数据，所述第F(j)个第二选择单元的输出数据为所述F组第二数据中的一个，所述第F(j)个第二选择单元为所述N组第二选择单元中第F组中的第j个第二选择单元；所述N、M、E、F、i和j为正整数；
获取单元，用于获取第一级输出数据和第二级输出数据，所述第一级输出数据包含N组第二数据，每组所述第二数据包含M个第二数据；所述第二级输出数据包含N组第三数据，每组所述第三数据包含M个第三数据，所述第F(j)个第二选择单元的输出数据为所述第二级输出数据第F组中的第j个。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述处理单元还用于：将所述第二级输出数据输入第三级网络交换结构进行处理，所述第三级网络交换结构包含N组第三选择单元，每组所述第三选择单元包含M个第三选择单元，所述第三级网络交换结构中的N*M个第三选择单元的输入数据和输出数据分别等于第二级输出数据中的N*M个第三数据，或者所述N组第三选择单元中目标组第三选择单元中的M个第三选择单元的输入数据和输出数据分别等于所述第二级输出数据中的M个第一目标数据，所述目标组第三选择单元为所述N组第三选择单元中的一组，所述M个第一目标数据为所述第一级输入数据中的M个；
所述获取单元还用于：获取第三级输出数据，所述第三级输出数据包括所述第三级网络交换结构中每个第三选择单元的输出数据。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于设备执行的程序代码，所述程序代码包括用于执行如权利要求1至5中任一项所述的方法。
9.一种通信芯片，其特征在于，所述通信芯片包括处理器与通讯接口，所述处理器通过所述通讯接口读取存储器上存储的指令，以执行如权利要求1至5中任一项所述的方法。
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《基于邻端口调度信息的反馈型两级交换结构》;申志军，郭玉波;《系统工程理论与实践》;20190531;全文 *
一种传输与交换相结合的混合型冗余网络架构;覃旺等;《光通信技术》;20180215(第02期);全文 *
基于无线网络的仓储管理系统安全通信分析;李炜键;《电力信息化》;20110915(第09期);全文 *
谈三级CLOS交换构架;张利伟;《电脑知识与技术》;20091125(第33期);全文 *

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