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
Blossom.1183 分钟前
把大模型塞进蓝牙耳机:1.46MB 的 Whisper-Lite 落地全记录
人工智能·笔记·python·深度学习·神经网络·chatgpt·whisper
新缸中之脑3 分钟前
NodeLLM:Node.js的AI基础设施
人工智能·node.js
新加坡内哥谈技术9 分钟前
过去几周大量使用 Claude 编程的一些零散笔记
人工智能
zhengfei61111 分钟前
一款先进的、基于人工智能的渗透测试框架,充分利用了大型语言模型 (LLM) 的功能,增强攻击性安全操作
人工智能·安全·语言模型
Echo_NGC223712 分钟前
【联邦学习入门指南】 Part 2:核心挑战与安全机制
人工智能·python·深度学习·安全·机器学习·联邦学习
好奇龙猫15 分钟前
人工智能学习-AI入试相关题目练习-第十一次
人工智能·学习
凤希AI伴侣15 分钟前
凤希AI伴侣:积分可视化与模块重构完成-2026年1月27日
人工智能·凤希ai伴侣
小快说网安17 分钟前
深度解析高防 IP 核心技术:流量清洗机制与线路优化原理
人工智能·网络协议·tcp/ip
喜欢踢足球的老罗18 分钟前
解构ClawdBot:当AI Agent遇上生产级工程化架构
人工智能·架构
风好衣轻18 分钟前
[AI] max_num_seqs 参数详解
人工智能·python·深度学习