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
Elastic 中国社区官方博客15 小时前
Elasticsearch:搜索教程 - 语义搜索(三)
大数据·数据库·人工智能·elasticsearch·搜索引擎·ai·全文检索
utmhikari15 小时前
【AI原生】用AI-Native的方式编写SRE告警诊断Agent和Skill
人工智能·agent·稳定性·ai-native·sre·skill·rca
zhbcddxr15 小时前
北京企业GEO防御风控能力测评:投毒监测与偏差修正排行
网络·人工智能·安全
正经人_x15 小时前
学习日记46:LISA: Reasoning Segmentation via Large Language Model
人工智能·学习·语言模型
i晟16 小时前
对齐:让模型学会“做人“
人工智能
小飞猪。。17 小时前
笔记十四:从零开始搞懂 DPO——大模型偏好对齐的“直球”方案
人工智能·深度学习·机器学习
OceanBase数据库官方博客1 天前
OceanBase DataPilot AIP:Ontology 承载AI能力面的另一条路
人工智能·oceanbase
笨鸟先飞,勤能补拙1 天前
AI 赋能网络安全:技术全景、成熟度评估与实战案例
人工智能·python·安全·web安全·网络安全·sqlite·github
一次旅行1 天前
AI 前沿日报 | 2026年07月31日
人工智能
2601_963749101 天前
标题:越华环保集团|面向美丽河湖项目的数字化污水治理云边协同采集架构设计
人工智能