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深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)全面概述-資料下載頁

2025-06-27 05:29本頁面
  

【正文】 將高密度存儲器安置在近計算的位置,或者直接將計算集成到存儲器本身中。在嵌入式系統(tǒng)中,我們還努力將計算放入到傳感器(最先收集數(shù)據(jù)的元件)中。在本論文的這個章節(jié)中,我們將討論如何通過使用混合信號回路(mixedsignal circuit)設(shè)計和高級存儲技術(shù)將處理盡可能放置在離數(shù)據(jù)近的地方以減少數(shù)據(jù)流通。A. DRAMB. SRAMC. 非易失性電阻式存儲(Nonvolatile Resistive Memories)D. 傳感器圖 33。通過 (a) SRAM bitcell 和 (b) 非易失性電阻式存儲進(jìn)行模擬計算七、DNN 模型和硬件的聯(lián)合設(shè)計(CODESIGN)對 DNN 模型和 DNN 硬件進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計可以為處理效率帶來進(jìn)一步的提升。在傳統(tǒng)上,DNN 模型的設(shè)計目標(biāo)是最大化準(zhǔn)確度,而不會考慮太多實現(xiàn)的復(fù)雜性。但是,這可能會使得設(shè)計很難實現(xiàn)。DNN 模型和硬件和聯(lián)合設(shè)計可以有效地聯(lián)合最大化準(zhǔn)確度和吞吐量,同時最小化能耗和成本,這能增加采用的可能性。這種方法已經(jīng)在其它重要的且廣泛應(yīng)用的多媒體應(yīng)用(比如視頻壓縮)中得到了證明。之前的時候,視頻標(biāo)準(zhǔn)大多關(guān)注算法開發(fā)。從 MPEG2 到 ,在編碼效率上實現(xiàn)了 2 倍的提升,而解碼器復(fù)雜性卻增加了 4 倍 [110]。最近,最新的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn) [111] 使用了算法和硬件的聯(lián)合設(shè)計。結(jié)果其相對于 [112],而解碼器復(fù)雜性也只增加了 2 倍。在這一節(jié),我們將重點介紹幾個 DNN 模型和硬件聯(lián)合設(shè)計方面的研究。注意和第 V 節(jié)不同,這一節(jié)所提出的技術(shù)可能會改變準(zhǔn)確度。盡管其目標(biāo)是在最小化準(zhǔn)確度改變的同時顯著減少能耗并提高吞吐量。這些方法可以大致分為以下幾類: 降低運算和操作數(shù)的精度。這包括將浮點數(shù)改為定點數(shù)、減少位寬、移到對數(shù)域和權(quán)重共享。 降低運算的數(shù)量和模型的大小。其中的技術(shù)包括:壓縮、剪枝和設(shè)計緊湊的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。表 3:為 AlexNet 降低數(shù)值精度的方法。這里的準(zhǔn)確度是在 ImageNet 上測得的 top5 error。* 表示不適用于第一層和/或最后的層八、用于 DNN 評估和比較的基準(zhǔn)指標(biāo)1. DNN 模型的指標(biāo)為了評估一個給定模型的屬性,我們應(yīng)該考慮以下元素: 在 ImageNet 這樣的數(shù)據(jù)集上的 top5 error 方面的模型準(zhǔn)確度。另外,使用了哪種類型的數(shù)據(jù)增強(比如,多次裁剪、集成模型)。 對于該 DNN 模型,要么應(yīng)該使用眾所周知的模型,要么就應(yīng)該報告模型的參數(shù),包括層的數(shù)量、濾波器大小、濾波器的數(shù)量和通道的數(shù)量。 權(quán)重的數(shù)量會影響該模型的存儲需求,應(yīng)該報告。如果可能,也應(yīng)該報告非零權(quán)重的數(shù)量,因為這能反映理論上的最小存儲需求。 需要執(zhí)行的 MAC 的量應(yīng)被報告,因為其或多或少指示了給定 DNN 的運算量和吞吐量。如果可能,也應(yīng)該報告非零 MAC 的量,因為這能反映理論上的最小計算需求。表 4:流行的 DNN 指標(biāo)。稀疏性(sparsity)根據(jù)報告的非零(NZ)權(quán)重和 MAC 得到2. DNN 硬件的指標(biāo)為了測量 DNN 硬件的有效性,我們要考慮這些指標(biāo): 硬件設(shè)計的能量效率,包括每非零 MAC(非零權(quán)重和激活)的能量和 MAC 的位寬(bitwidth)。 片外(offchip)帶寬(如,DRAM 帶寬)應(yīng)該報告的包括片外的每非零 MAC(非零權(quán)重和激活)的訪問和 MAC 的位寬 區(qū)域效率(area efficiency)衡量的是芯片的成本,要考慮內(nèi)存(寄存器或 SRAM)的尺寸和類型和控制邏輯的量。 吞吐量(throughput)應(yīng)該基于多種 DNN 的運行時間來報告,以考慮映射和內(nèi)存帶寬的影響,這能提供比峰值吞吐量更有用和信息更豐富的指標(biāo)。表 5:Eyeriss 基準(zhǔn)指標(biāo)示例【本文是51CTO專欄機構(gòu)機器之心的原創(chuàng)譯文,微信公眾號“機器之心( id: almosthuman2014)”】戳這里,看該作者更多好文【編輯推薦】1. 螞蟻金服生物識別技術(shù)負(fù)責(zé)人陳繼東:數(shù)據(jù)驅(qū)動人工智能引發(fā)行業(yè)變革2. 十年后,你的工作會被人工智能取代嗎?3. HanSight瀚思萬曉川:國內(nèi)安全廠商應(yīng)推動安全人工智能化4. 在癌癥治療這件事上,要不要相信人工智能?5. 百度首席科學(xué)家吳恩達(dá)宣布離職 發(fā)公開信表達(dá)對人工智能信心十足
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