亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

An All-digital Compute-in-memory FPGA Architecture for Deep Learning Acceleration

现场可编程门阵列 计算机科学 建筑 加速度 深度学习 计算机体系结构 嵌入式系统 并行计算 人工智能 经典力学 物理 艺术 视觉艺术
作者
Yonggen Li,Xin Li,Haibin Shen,Jicong Fan,Yanfeng Xu,Kejie Huang
出处
期刊:ACM Transactions on Reconfigurable Technology and Systems [Association for Computing Machinery]
卷期号:17 (1): 1-27
标识
DOI:10.1145/3640469
摘要

Field Programmable Gate Array (FPGA) is a versatile and programmable hardware platform, which makes it a promising candidate for accelerating Deep Neural Networks (DNNs). However, FPGA’s computing energy efficiency is low due to the domination of energy consumption by interconnect data movement. In this article, we propose an all-digital Compute-in-memory FPGA architecture for deep learning acceleration. Furthermore, we present a bit-serial computing circuit of the Digital CIM core for accelerating vector-matrix multiplication (VMM) operations. A Network-CIM-deployer ( NCIMD ) is also developed to support automatic deployment and mapping of DNN networks. NCIMD provides a user-friendly API of DNN models in Caffe format. Meanwhile, we introduce a Weight-stationary dataflow and describe the method of mapping a single layer of the network to the CIM array in the architecture. We conduct experimental tests on the proposed FPGA architecture in the field of Deep Learning (DL), as well as in non-DL fields, using different architectural layouts and mapping strategies. We also compare the results with the conventional FPGA architecture. The experimental results show that compared to the conventional FPGA architecture, the energy efficiency can achieve a maximum speedup of 16.1×, while the latency can decrease up to 40% in our proposed CIM FPGA architecture.

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
lu完成签到 ,获得积分10
7秒前
9秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
SciGPT应助潇洒的棒棒糖采纳,获得10
10秒前
Zen完成签到 ,获得积分10
14秒前
HarrisonChan完成签到,获得积分10
25秒前
贼吖完成签到 ,获得积分10
31秒前
chen完成签到 ,获得积分10
31秒前
西红柿完成签到 ,获得积分10
40秒前
43秒前
chenjian完成签到,获得积分10
49秒前
ccc完成签到 ,获得积分10
53秒前
zhangqian完成签到 ,获得积分10
53秒前
狂野的含烟完成签到 ,获得积分10
58秒前
碧蓝千凡完成签到,获得积分10
1分钟前
GGGGA关注了科研通微信公众号
1分钟前
xiaomaxia完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
LL发布了新的文献求助10
1分钟前
xiaomaxia发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
爆米花应助xiaomaxia采纳,获得10
1分钟前
冷静小懒虫完成签到,获得积分10
1分钟前
求文献发布了新的文献求助10
1分钟前
桐桐应助迅速服饰采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
充电宝应助MutantKitten采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
Owen应助无敌喷火龙采纳,获得10
1分钟前
迅速服饰发布了新的文献求助10
1分钟前
Dreamchaser发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
可爱的函函应助吴雨茜采纳,获得10
1分钟前
Liuruijia完成签到 ,获得积分10
1分钟前
沉默洋洋发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
迅速服饰完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
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 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7263299
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8884458
关于积分的说明 18776835
捐赠科研通 6941987
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3202575
关于科研通互助平台的介绍 2375689
邀请新用户注册赠送积分活动 2178488