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
Shockang7 分钟前
AI 智能体安全沙盒实战
人工智能
yuhulkjv3351 小时前
Claude表格复制到word不再崩溃,AI导出鸭批量导出+格式无损一键搞定
人工智能·ai·c#·word·ai导出鸭
大明者省2 小时前
WSL2 Ubuntu22.04 GPU训练环境配置指南
人工智能·算法·计算机视觉
抱抱宝2 小时前
Agent-study项目教程(03):手写 Mini-ReAct Agent(不依赖框架)
javascript·人工智能·gpt·react.js·prompt·agent
抱抱宝2 小时前
大模型应用开发教程08 | 构建完整 RAG 应用(Chroma/FAISS 实战)
人工智能·gpt·prompt·agent
美团技术团队3 小时前
KDD‘26 美团学术论文精选及KDD Cup‘26 DataAgents赛道冠军思路解读
人工智能
AKAMAI3 小时前
当AI模型超出存储增长时
人工智能·云计算
科技绘图3 小时前
快鲸GEO vs 传统AI搜索优化:全链路自动化与高效内容生产在转化闭环上的对比
数据库·人工智能·自动化
DS随心转小程序3 小时前
ChatGPT 文字怎么转为 word?解析各类转换方案,AI 导出鸭成为高效文档转换新选择
人工智能·chatgpt·word·豆包·deepseek·ai导出鸭
乌恩大侠4 小时前
【AI-RAN】硬件产品:DELL 前传交换机
人工智能·spark·aerial·o-ru·ai-ran