Apr, 2019

FPGA/DNN Co-Design: 物联网边缘智能的高效设计方法

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TL;DR本文提出了一种相结合的 FPGA/DNN 共同设计方法，包括自动设计流程和硬件优化的 DNN 模型搜索，结果表明在对象检测上该设计方案的 DNN 模型和加速器在交并比、帧数、功耗和能量效率等多个方面优于 GPU 解决方案。
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发现论文，激发创造
  • IoT 设备上实现深度学习的双向协同设计方法

    本文提出一种底层深度神经网络模型设计策略和顶层 DNN 加速器设计流程的双向协同设计方法，通过在 IoT 设备上进行联合优化使得既能获得高 IoU 精度的 QoR 也能获得高 FPS 和高能效的 QoS。

    May, 2019

  • 实现边缘智能动态卷积神经网络推理的探索

    本研究提出了动态流式传输模型参数和基于库的方法来实现传统 CNN 架构的可扩展和动态分布式 CNN 推断，利用部分重构技术提高了资源受限的边缘设备的性能，并在 Xilinx PYNQ-Z2 板上实现了 LeNet-5 CNN 模型，具有 92％，86％和 94％的分类准确率。

    Feb, 2022

  • FPGA 的 Holistic Auto Machine Learning（HALF）

    本研究提出了一种跨层设计空间探索的自动化方法，利用 HALF 框架，结合进化搜索算法、各种最优化步骤和参数化硬件 DNN 模块的库，为嵌入式系统上的深度神经网络实现在成本标准下的优化解决方案，提升了 DNN 在 FPGA 上的性能表现，且在医疗应用的心律失常检测中，得到了较佳效果。

    Jun, 2021

  • 重新思考神经网络结构与硬件加速器的共同设计

    本研究系统研究了协同设计神经网络架构和硬件加速器的重要性和策略，发现不同的使用场景会导致非常不同的搜索结果，研究表明联合搜索方法在所有延迟目标上始终优于以前的面向平台的神经体系结构搜索、手动设计的模型和最先进的 EfficientNet，可将边缘加速器的能源消耗降低高达 2 倍。

    Feb, 2021

  • 自动流程实现压缩卷积神经网络，以实现 FPGA 上的高效边缘计算

    本文研究了一种从训练好的 TensorFlow 模型到基于 FPGA 的二值化卷积神经网络系统的自动流程，并在 Cyclone-V FPGA 设备上实现了二值化的 YOLOV2，通过在目标检测上的实验，证明了与 CPU 和移动 CPU 平台相比，在 FPGA 上进行二值化幻化的模型大小和推理速度都有显著的性能提升。

    Dec, 2017

  • DNNVM: FPGA-based CNN 加速器上利用异构优化的端到端编译器

    本文提出了用于深度学习框架的全栈编译器 DNNVM，通过优化图表现形式、循环和数据布局、关键算法和支持验证等，将复杂的 CNN 模型转换成有向无环图（XGraph）并利用启发式子图同构算法枚举所有潜在的融合机会，并在全计算图中搜索执行策略的最佳选择， 在 Xilinx ZU9 @330 MHz 等设备上实现了与最新算法同等状态的性能，最终在 VGG 和 ResNet50 上达到了最先进的性能。

    Feb, 2019

  • 深度学习系统的超高性能和能量效率：一种算法 - 硬件协同优化框架

    本文旨在实现深度神经网络硬件实现的超高能效和性能，提出一种面向不同类型、大小和应用场景的 DNN 算法 - 硬件协同优化框架，并在硬件部分采用高效的 FPGA 实现，实验表明与 IBM TrueNorth 处理器和参考的 FPGA 实现相比，该框架至少实现了 152 倍的加速和 71 倍的能效增益。

    Feb, 2018

  • 在嵌入式 FPGA 中加速混合极低位宽神经网络的设计流程

    在嵌入式 FPGA 中，通过混合量化方案加速极低比特宽度神经网络（ELB-NN），提出了一种设计流程，既涵盖了网络的训练，也包含了基于 FPGA 的网络部署，从而方便设计者探索设计空间，简化网络精度和计算效率之间的权衡，巧妙地在资源和功耗限制条件下提供边缘设备中的网络加速器，实现高达 10.3 TOPS 的高性能，每瓦分类达到 325.3 张图像。在文献中，我们比较了 GPU 或其他 FPGA 实现，结果显示出目前最省能的解决方案。

    Jul, 2018

  • 基于 FPGA 的混合高效卷积算法的人脸识别

    本研究通过探索多种快速卷积算法，包括 Winograd 和 FFT，并发现了一种将它们应用于不同类型卷积的最佳策略；实现在基于高级综合的可配置 IP 人脸识别加速系统中使用 FaceNet，并利用并行化的优化方案在新型 CNN 体系结构上，实现比高端 NVIDIA GPU 快 3.75 倍的延迟加速，并显著超过先前的 FPGA 结果。

    Mar, 2018

  • 使用 FPGA 进行高性能计算的设计优化

    本研究旨在探索 FPGA 在高性能计算中的应用价值，通过对 Tensil AI 开源推理加速器进行硬件设计和编译优化，成功提升了推理性能，进一步证明了 FPGA 在计算加速中的优越性，通过实验数据证明所提出的加速器在单位能耗下的操作强度可达 21.12 GOP/s，相比市面上其他设备，具有更高的能源效率。

    Apr, 2023