SwiftTron: An Efficient Hardware Accelerator for Quantized Transformers

计算机科学 变压器 计算机硬件 专用集成电路 计算 加法器 量化(信号处理) 嵌入式系统 CMOS芯片 计算机体系结构 电气工程 工程类 算法 电压
作者
Alberto Marchisio,Davide Dura,Maurizio Capra,Maurizio Martina,Guido Masera,Muhammad Shafique
标识
DOI:10.1109/ijcnn54540.2023.10191521
摘要

Transformers' compute- intensive operations pose enormous challenges for their deployment in resource- constrained EdgeAI / tiny ML devices. As an established neural network compression technique, quantization reduces the hardware computational and memory resources. In particular, fixed-point quantization is desirable to ease the computations using lightweight blocks, like adders and multipliers, of the underlying hardware. However, deploying fully-quantized Transformers on existing general-purpose hardware, generic AI accelerators, or specialized architectures for Transformers with floating-point units might be infeasible and/or inefficient. Towards this, we propose SwiftTron, an efficient specialized hardware accelerator designed for Quantized Transformers. SwiftTron supports the execution of different types of Transformers' operations (like Attention, Softmax, GELU, and Layer Normalization) and accounts for diverse scaling factors to perform correct computations. We synthesize the complete SwiftTron architecture in a 65 nm CMOS technology with the ASIC design flow. Our Accelerator executes the RoBERTa-base model in 1.83 ns, while consuming 33.64 mW power, and occupying an area of 273 mm 2 • To ease the reproducibility, the RTL of our SwiftTron architecture is released at https://github.com/albertomarchisio/SwiftTron.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
畅快雪碧发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
4秒前
4秒前
5秒前
科研通AI6.4应助二七采纳,获得10
5秒前
忍蛙完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
南瓜饼完成签到,获得积分10
6秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得30
7秒前
hhhhhh完成签到,获得积分10
7秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
wyz发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
王霞发布了新的文献求助10
8秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
10秒前
希望天下0贩的0应助zzt采纳,获得10
12秒前
恰恰恰完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
英姑应助欧阳辞采纳,获得10
14秒前
项人发布了新的文献求助10
14秒前
16秒前
16秒前
卓一曲发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
852应助一花儿是小胖儿的采纳,获得10
19秒前
kikeva发布了新的文献求助10
19秒前
呵呵哒完成签到,获得积分20
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Electrode Potentials 550
Handbook Of Synthetic Methodologies And Protocols Of Nanomaterials 500
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 光电子学 物理化学 电极 基因 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6983234
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8661708
关于积分的说明 18365009
捐赠科研通 6448231
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3094268
关于科研通互助平台的介绍 2151832
邀请新用户注册赠送积分活动 2070402