Distilling Bit-level Sparsity Parallelism for General Purpose Deep Learning Acceleration

计算机科学 交错 推论 可扩展性 利用 计算机工程 并行计算 浮点型 高效能源利用 硬件加速 深度学习 人工智能 算法 加速 计算机体系结构 现场可编程门阵列 计算机硬件 数据库 操作系统 计算机安全 电气工程 工程类
作者
Hongqian Lu,Liang Chang,Chenglong Li,Zixuan Zhu,Shengjian Lu,Yanhuan Liu,Mingzhe Zhang
出处
期刊:International Symposium on Microarchitecture 被引量:13
标识
DOI:10.1145/3466752.3480123
摘要

Along with the rapid evolution of deep neural networks, the ever-increasing complexity imposes formidable computation intensity to the hardware accelerator. In this paper, we propose a novel computing philosophy called “bit interleaving” and the associate accelerator design called “Bitlet” to maximally exploit the bit-level sparsity. Apart from existing bit-serial/parallel accelerators, Bitlet leverages the abundant “sparsity parallelism” in the parameters to enforce the inference acceleration. Bitlet is versatile by supporting diverse precisions on a single platform, including floating-point 32 and fixed-point from 1b to 24b. The versatility enables Bitlet feasible for both efficient inference and training. Empirical studies on 12 domain-specific deep learning applications highlight the following results: (1) up to 81 × /21 × energy efficiency improvement for training/inference over recent high performance GPUs; (2) up to 15 × /8 × higher speedup/efficiency over state-of-the-art fixed-point accelerators; (3) 1.5mm2 area and scalable power consumption from 570mW (float32) to 432mW (16b) and 365mW (8b) @28nm TSMC; (4) highly configurable justified by ablation and sensitivity studies.

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
虚幻焦发布了新的文献求助10
刚刚
星辰大海应助时尚的雨筠采纳,获得10
1秒前
1秒前
3秒前
4秒前
4秒前
5秒前
飞逝的快乐时光完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
hululululu发布了新的文献求助10
7秒前
无畏阿玲完成签到,获得积分10
7秒前
dw发布了新的文献求助10
8秒前
李爱国应助润泉采纳,获得10
9秒前
搞怪静曼发布了新的文献求助10
10秒前
xingxing发布了新的文献求助30
10秒前
11秒前
niniyiya发布了新的文献求助10
11秒前
mza完成签到 ,获得积分10
11秒前
火星上曼冬应助一年5篇采纳,获得10
13秒前
飘逸飞绿完成签到 ,获得积分10
13秒前
一叶扁舟完成签到 ,获得积分10
14秒前
F1完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
16秒前
XU徐发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
爆米花应助爱吃姜的面条采纳,获得10
17秒前
彭于晏应助微光熠采纳,获得10
18秒前
18秒前
18秒前
灰灰完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
20秒前
Enshin发布了新的文献求助10
20秒前
润泉发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
北船余音完成签到,获得积分20
21秒前
22秒前
烤冷面发布了新的文献求助10
22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
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Relation between chemical structure and local anesthetic action: tertiary alkylamine derivatives of diphenylhydantoin 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
Synthesis of Human Milk Oligosaccharides: 2'- and 3'-Fucosyllactose 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6072724
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7904108
关于积分的说明 16343601
捐赠科研通 5212386
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2787904
邀请新用户注册赠送积分活动 1770596
关于科研通互助平台的介绍 1648192