本申请实施例公开了一种人工智能加速器、设备、芯片及数据处理方法；该人工智能加速器具备第一加速并行度和第二加速并行度；该人工智能加速器包括控制单元、计算引擎、分组控制单元及分组缓存单元；分组缓存单元按照第一加速并行度设有多个输出缓存；其中，控制单元，用于解析神经网络模型中的目标网络层的处理指令，得到并发指令；计算引擎，用于按照并发指令对目标网络层的输入数据集合中的目标输入数据块执行并行处理，得到目标输入数据块对应的目标输出数据；分组控制单元，用于将目标输出数据分组存储至分组缓存单元的至少一个输出缓存中。本申请实施例可以对神经网络模型的处理过程进行有效加速，合理提升神经网络模型的加速效果。