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
Keep_Trying_Go2 分钟前
基于无监督backbone无需训练的类别无关目标统计CountingDINO算法详解
人工智能·python·算法·多模态·目标统计
爱思德学术16 分钟前
中国计算机学会(CCF)推荐学术会议-C(软件工程/系统软件/程序设计语言):IEEE COMPSAC 2026
人工智能·区块链·软件工程
拖拖76531 分钟前
打破固定输出的边界:深入解读 Pointer Networks (Ptr-Nets)
人工智能
sy134108191951 小时前
AI服务器设备中ISO系列信号隔离器应用场景
运维·服务器·人工智能
cycf1 小时前
PCIE BAR空间解读(六)
fpga开发
nvd111 小时前
FastMCP 开发指南: 5分钟入门
人工智能·python
wp123_11 小时前
反激应用1:1贴片耦合电感选择:Coilcraft LPD3015-473MR vs 国产兼容 TONEVEE CDD3015-473M
人工智能·制造
不错就是对1 小时前
【agent-lightning】 - 2_使用 Agent-lightning 训练第一个智能体
人工智能·深度学习·神经网络·自然语言处理·chatgpt·transformer·vllm
zhengfei6111 小时前
AI渗透工具—Shannon完全自主的AI渗透测试工具
人工智能·深度学习·web安全·知识图谱·测试覆盖率·安全性测试·威胁分析
愚公搬代码1 小时前
【愚公系列】《AI+直播营销》004-重视直播营销,打造直播竞争力(直播活动的基本原理)
人工智能