神经网络处理器优化设计(一)

神经网络处理器优化设计,涉及到一些特殊和通用处理流程,一是降低硬件成本,二是提高性能。

一 跨层流水线调度

这里主要针对深度可分离卷积,将Pointwise conv与Depthwise卷积并行处理,好处是,减小整体流水时延,增加吞吐量,同时隐藏中间层数据写入/读出DDR。需要平衡两者之间的缓存和吞吐速率。

二 输入通道聚合

通常,输入特征图第一层输入的通道一般是RGB三通道或者单通道(灰度图或者红外)。而我们自己在设计神经网络处理器的输入通道并行度Tn时,一般Tn远大于3或者1,因此会在计算第一层输入特征图的卷积计算时,导致计算单元利用率较低。如下图所示。

以Tn=32,Kernel=3*3为例,通道聚合前,第一层卷积计算过程中,一个时钟周期,计算引擎32个输入并行度仅有3个特征图通道参与有效计算,PE计算利用率仅有3/32,造成计算资源浪费;按照图b,对输入通道进行重排和聚合后,在一个时钟周期内,计算引擎可以并行计算27个通道的卷积计算(一个完整3*3卷积窗口重排聚合为27的并行像素),PE计算效率提升为27/32,极大提升加速器吞吐量。

接下来给出一种简化的通道聚合硬件实现方案。该方案以较小的资源消耗和代价,数据调度架构和控制和其他层处理复用相同逻辑,只是针对第一层特征图做一些预处理,即可完成通道融合处理。

三 多算子融合

待补充

相关推荐
大数据在线8 小时前
布局Agentic AI,亚马逊云科技组合拳再升级
人工智能·openai·亚马逊云科技·智能体·agentic ai
皮皮学姐分享-ppx11 小时前
政府绿色采购数据库(2015-2024.3)
大数据·网络·数据库·人工智能·制造
GIS数据转换器11 小时前
基于3D GIS的监控视频精准标定平台
人工智能·物联网·3d·音视频·无人机·知识图谱
专注VB编程开发20年12 小时前
AI 生成C# WinForm 窗体 = 目前就是垃圾
开发语言·人工智能·c#
深小乐12 小时前
Claude Fable5 尝鲜,效果挺不错
人工智能
Nayxxu12 小时前
Gemini + RAG 企业知识库教程:从文档切片到答案生成
运维·人工智能
Szime12 小时前
高速 ADC 国产替代选型:通信、雷达、仪器仪表项目要看哪些参数?
单片机·嵌入式硬件·fpga开发
冬奇Lab12 小时前
真正的 AI-Native Workflow 是什么?——四个判断测试
人工智能·agent
冬奇Lab12 小时前
每日一个开源项目(第128篇):Agent Skills - 给 AI 编程 Agent 装上工程纪律
人工智能·开源·资讯
Deepoch13 小时前
Deepoc VLA开发板:采摘机器人的环境鲁棒作业与不确定性应对
人工智能·机器人·采摘机器人·deepoc