neuflow&cnp-卷积计算加速器&神经网络加速芯片生态系统

tszs_song tszs_song     2022-09-25     450

关键词:

上周看到韩松毕业论文,扯出神经网络加速器EIE,刚好这周调研了一下neuFlow,扯出09年的一篇做卷积加速的文章,大牛Lecun Yan的学生做的,一晃眼,快十年了。也记录之。

这一套还没研究透,又被换了方向,只好抽出一个晚饭时间,把看懂的记下来,不懂的暂时不研究了,如果以后再被拎回来搞这个方向再看吧。

1. neuFlow的整体思想:

CNP是09年的一个卷积加速器,newFlow是12年的一个神经计算芯片,并加上了luaFlow编译器做成了一个嵌入式系统,可以实现人脸识别、场景分割等等。

大概思想如图,先训练好一个卷积神经网络模型,用luaFlow编译成neuFlow能跑的机器码,跟硬件代码一起下载到FPGA或者流片成ASIC,运行。

2.CNP架构

CPU使用32位的Power PC,VALU是计算加速单元,作者为这个模块设计了四种微指令:2D卷积、2D空间池化与下采样、点积、非线性(sigmoid或者tanh之类)

根据微指令功能,CNP赤裸裸的面向卷积神经网路计算。(Lecun的学生做的)

3. 2D卷积加速器设计

3*3卷积加速器设计方案:

计算流程如下:

 

一文看懂img2col卷积加速算法

本文转自【模型推理】一文看懂Img2Col卷积加速算法直接卷积计算​直接卷积计算一定是很直接的,也是大多数人学习卷积神经网络时所直观了解的卷积计算方式。直接卷积是按照卷积层的计算特性进行计算,卷积核中的... 查看详情

模型推理一文看懂googletpu脉动阵列加速卷积计算原理

 本教程详细解释了GoogleTPU脉动阵列加速卷积计算原理。 TPU中计算卷积的方式和GPU不同,主要是依靠一种称为“脉动阵列”的硬件电路结构来实现的。脉动阵列的主体部分是一个二维的滑动阵列,其中每一个节点都是... 查看详情

cnn卷积神经网络加速和实际在硬件中的计算过程(代码片段)

2维卷积操作,多通道多输出的卷积示意图关于图像的解释说明输入FeatureMap维度W×H×CinW\\timesH\\timesC_inW×H×Cin​卷积核Kernel维度WK×HK×Cin×CoutW_K\\timesH_K\\timesC_in\\timesC_outWK​×HK​×Cin​×Cout​输出FeatureMap维度W×H×CoutW\\timesH\\time 查看详情

模型推理一文看懂winograd卷积加速算法(代码片段)

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卷积计算

...x)=A(x)B(x) =a_0b_0+(a_0b_1+a_1b_0)x+...+a_n-1b_n-1x^2n-2$  卷积的分量就是$C(x)$的一个系数。卷积$a*b$计算等价于多项式相乘。  查看详情

浅谈快速沃尔什变换(代码片段)

快速沃尔什变换(fwt)(fwt)是一种快速计算位运算卷积的算法,一般包括按位或卷积,按位与卷积和异或卷积。按位或(or)卷积对于多项式(A,B,C),定义(oplus)为卷积符号,即(AoplusB=C)。那么,按位或卷积就是:[C_k=sum_i~or~j=kA_icdotB_j]类... 查看详情

opencv图像二维离散卷积原理

...像中的噪声,常用的平滑处理的处理算法有基于二维离散卷积的高斯平滑、均值平衡、基于统计学方法的中值平滑、双边滤波、导向滤波等。二维离散卷积是基于两个矩阵的一种计算方式,通过以下示例进行理解。[I=left(eginmatri... 查看详情

hdu-1402a*bproblemplusfft裸题

...胜任这种计算的....  然后,2个大整数相乘,可以理解为卷积,所以就用快速傅里叶变换(FFT)来加速他  模板题  简单总结一下对FFT的认知:FFT用于算卷积,卷积可以理解为 查看详情

cnn基础计算机如何计算卷积操作

目录0.前言1.把卷积操作转换为矩阵乘法1.1将卷积核化为矩阵1.2将输入的FeatureMap化为矩阵1.3矩阵乘法0.前言对于卷积操作我们都很清楚其具体过程,不过卷积操作是如何在计算机上实现的呢?我们当然可以按照卷积的操作... 查看详情

7.数据分析--在matlab中通过nvidiageforcegpu加速深度学习计算

...当前最新的matlab版本,提供了很多关于深度学习(常见的卷积神经网络和循环神经网络)的接口)据说matlab现在只支持NVIDIA系列的显卡,matlab2018aNeuralNetworkToolbox关于深度神经网络在GPU上的加速计算有以下要求:UsingaGPUrequiresaCU 查看详情

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量子计算为算法指数加速:shor‘salgorithm

周期函数:f(x)=ax mod Nf(x)=a^x\\bmodNf(x)=axmodN问题:如何找到一个周期函数的周期r?Shor’salgorithmShor’ssolution中函数U:U∣y⟩≡∣ay mod N⟩U|y\\rangle\\equiv|ay\\bmodN\\rangleU∣y⟩≡∣aymodN⟩接下来,我们... 查看详情

反卷积理解

 不定时更新反卷积就是转置卷积,也可以写成两个矩阵相乘,通常由小尺寸变成大尺寸,反卷积的反向传播也是可行的。如图是反卷积的过程:下面介绍卷积的反向传播过程,此过程与反卷积相同。反卷积的计算是把卷积的... 查看详情

图像梯度计算加速(代码片段)

常规方法:1voidSobelAmplitude(Mat&sobelx,Mat&sobely,Mat&SobelXY)2SobelXY=Mat::zeros(sobelx.size(),CV_32FC1);3for(inti=0;i<SobelXY.rows;i++)4float*data=SobelXY.ptr<float>(i);5short*da 查看详情

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...级网络结构。再介绍本文方法之前,需要了解一下常见的卷积是怎样实现的。以caffe中的卷积为例,首先通过im2 查看详情

rethingkingthevalueofnetworkpruning

参考技术A加速卷积神经网络的方法主要可以分三个方面:1.针对卷积操作优化,例如使用FFT实现卷积操作;2.量化操作,例如网络的二值化(BinaryNet);3.在结构上简化,使模型变小。在结构上简化模型也可以分三类:张量分解... 查看详情

卷积的本质

https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUyNjU2OTk0MA==&mid=2247483950&idx=1&sn=eb66ac6d42d1215728e17b7d90a43a7e&chksm=fa0d9a95cd7a13830f5397e12feab523f3403468cfe350e850c80bdf623bf6c4eac23bba02b9&mpshare=1&scene=23&srcid=&sharer_sharetime=1583586165080&sharer_shareid=08... 查看详情

fft相关的复习(代码片段)

任意长度卷积CZT就是一波推导[eginalignedb_i&=sum_j=0^n-1omega^ija_j&=sum_j=0^n-1omega^fraci^2+j^2-(i-j)^22a_j&=omega^fraci^22sum_j=0^n-1omega^frac-(i-j)^22a_jomega^j^2endaligned]后面是一个减法卷积,就可以扩展到2的幂次直接fft就好了。2次dft计算卷积... 查看详情