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
计算机科研狗@OUC1 分钟前
(icml26) Degradation-Aware Metric Prompting for Hyperspectral Image Restoration
人工智能·计算机视觉·图像修复
aigc201204081 分钟前
PS 怎么去水印?4 种实操方案解决 AI 生成图右下角水印问题
人工智能
competes2 分钟前
数据查询方式最左匹配原则
java·大数据·前端·人工智能·windows
踏着七彩祥云的小丑3 分钟前
AI学习——Docker 打包与部署
人工智能·学习·docker·ai
nashane4 分钟前
HarmonyOS 6学习:应用无响应(AppFreeze)故障排查与性能优化指南
人工智能·pytorch·python
Rain5095 分钟前
GitLab-Runner + AI 代码审查服务 + 远程大模型 全套部署运维实战
linux·运维·人工智能·python·ci/cd·gitlab·ai编程
Engineer邓祥浩5 分钟前
宏观认知(4):AI与社会——吴恩达《AI for Everyone》Week4学习笔记
人工智能·笔记·学习
标书畅畅行6 分钟前
2026年企业级全流程 AI 标书工具选型指南:技术、合规与落地实践
大数据·人工智能
imDwAaY8 分钟前
从非线性分类到多层神经网络 CS188 Note21 学习笔记
人工智能·笔记·python·神经网络·学习·机器学习·分类
稳如磐石.8 分钟前
北京工控机生产工厂
大数据·人工智能·python