Compiler frameworks are crucial for the widespread use of FPGA-based deep learning accelerators. They allow researchers and developers, who are not familiar with hardware engineering, to harness the performance attained by domain-specific logic. There exists a variety of frameworks for conventional artificial neural networks. However, not much research effort has been put into the creation of frameworks optimized for spiking neural networks (SNNs). This new generation of neural networks becomes increasingly interesting for the deployment of AI on edge devices, which have tight power and resource constraints. Our end-to-end framework E3NE automates the generation of efficient SNN inference logic for FPGAs. Based on a PyTorch model and user parameters, it applies various optimizations and assesses trade-offs inherent to spike-based accelerators. Multiple levels of parallelism and the use of an emerging neural encoding scheme result in an efficiency superior to previous SNN hardware implementations. For a similar model, E3NE uses less than 50% of hardware resources and 20% less power, while reducing the latency by an order of magnitude. Furthermore, scalability and generality allowed the deployment of the large-scale SNN models AlexNet and VGG.


翻译:编译器框架对于广泛使用基于FPGA的深层学习加速器至关重要。 它们允许不熟悉硬件工程的研究人员和开发者利用特定领域逻辑的性能。 常规人造神经网络存在各种框架。 但是,没有做出太多的研究努力来建立优化神经网络优化框架。 这种新一代的神经网络对于在边缘装置上部署AI越来越有趣,因为边缘装置的功率和资源限制很紧。 我们的端到端框架 E3NE 自动将高效的 SNNN 逻辑生成用于FPGAs。 根据PyTorch 模型和用户参数,它应用了各种优化和评估基于峰值的加速器固有的交易。 多层次的平行和使用正在形成的神经编码计划导致效率优于SNNF硬件的实施。 对于类似的模型, E3NE使用不到50%的硬件资源和20 %的功率,同时用一个规模级的大小的SNNEV模型来降低弹性。 此外, 亚克斯网络的可扩展性和通用性允许大规模部署。

0
下载
关闭预览

相关内容

神经网络(Neural Networks)是世界上三个最古老的神经建模学会的档案期刊:国际神经网络学会(INNS)、欧洲神经网络学会(ENNS)和日本神经网络学会(JNNS)。神经网络提供了一个论坛,以发展和培育一个国际社会的学者和实践者感兴趣的所有方面的神经网络和相关方法的计算智能。神经网络欢迎高质量论文的提交,有助于全面的神经网络研究,从行为和大脑建模,学习算法,通过数学和计算分析,系统的工程和技术应用,大量使用神经网络的概念和技术。这一独特而广泛的范围促进了生物和技术研究之间的思想交流,并有助于促进对生物启发的计算智能感兴趣的跨学科社区的发展。因此,神经网络编委会代表的专家领域包括心理学,神经生物学,计算机科学,工程,数学,物理。该杂志发表文章、信件和评论以及给编辑的信件、社论、时事、软件调查和专利信息。文章发表在五个部分之一:认知科学,神经科学,学习系统,数学和计算分析、工程和应用。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/nn/
【PAISS 2021 教程】概率散度与生成式模型,92页ppt
专知会员服务
33+阅读 · 2021年11月30日
FPGA加速深度学习综述
专知会员服务
67+阅读 · 2021年11月13日
专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
【IJCAJ 2020】多通道神经网络 Multi-Channel Graph Neural Networks
专知会员服务
25+阅读 · 2020年7月19日
【清华大学】图随机神经网络,Graph Random Neural Networks
专知会员服务
152+阅读 · 2020年5月26日
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月11日
CCF A类 | 顶级会议RTSS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年4月17日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
计算机 | CCF推荐会议信息10条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年10月18日
(TensorFlow)实时语义分割比较研究
机器学习研究会
9+阅读 · 2018年3月12日
分布式TensorFlow入门指南
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年11月28日
【推荐】深度学习目标检测全面综述
机器学习研究会
21+阅读 · 2017年9月13日
【推荐】全卷积语义分割综述
机器学习研究会
19+阅读 · 2017年8月31日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
VIP会员
相关VIP内容
【PAISS 2021 教程】概率散度与生成式模型,92页ppt
专知会员服务
33+阅读 · 2021年11月30日
FPGA加速深度学习综述
专知会员服务
67+阅读 · 2021年11月13日
专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
【IJCAJ 2020】多通道神经网络 Multi-Channel Graph Neural Networks
专知会员服务
25+阅读 · 2020年7月19日
【清华大学】图随机神经网络,Graph Random Neural Networks
专知会员服务
152+阅读 · 2020年5月26日
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月11日
相关资讯
CCF A类 | 顶级会议RTSS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年4月17日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
计算机 | CCF推荐会议信息10条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年10月18日
(TensorFlow)实时语义分割比较研究
机器学习研究会
9+阅读 · 2018年3月12日
分布式TensorFlow入门指南
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年11月28日
【推荐】深度学习目标检测全面综述
机器学习研究会
21+阅读 · 2017年9月13日
【推荐】全卷积语义分割综述
机器学习研究会
19+阅读 · 2017年8月31日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员