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基于閃存器件的高效卷積計(jì)算芯片
所屬領(lǐng)域:
項(xiàng)目成果/簡介:
卷積運(yùn)算作為一種線性運(yùn)算，在信號(hào)系統(tǒng)方面占據(jù)非常重要的地位，包括圖像識(shí)別、地震勘測(cè)、超聲診斷、人工智能等系統(tǒng)中廣泛存在著卷積運(yùn)算。利用傳統(tǒng)的通用處理器CPU做卷積計(jì)算，存在計(jì)算效率低、速度慢，無法滿足數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理的需求，利用GPU做卷積方案也存在硬件資源開銷大的問題。
本項(xiàng)目基于NOR FLASH閃存器件研發(fā)了高效卷積算子，并進(jìn)一步開發(fā)了低功耗高速卷積計(jì)算芯片。利用NOR FLASH器件實(shí)現(xiàn)乘法計(jì)算，利用NOR FLASH陣列實(shí)現(xiàn)卷積運(yùn)算以及卷積運(yùn)算的并行執(zhí)行，解決了傳統(tǒng)計(jì)算方式存在的數(shù)據(jù)搬運(yùn)問題，提高了計(jì)算效率，能夠滿足數(shù)據(jù)低能耗、實(shí)時(shí)處理的需求。
圖1 基于閃存器件的高效卷積計(jì)算芯片
圖2 硬件卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)演示系統(tǒng)
應(yīng)用范圍:
可用于集成到各種邊緣和終端智能設(shè)備中，如智能手機(jī)、智能攝像頭、自動(dòng)駕駛車輛等，為這些設(shè)備提供更高效的圖像處理能力，從而提升產(chǎn)品性能和用戶體驗(yàn)；以及應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心，尤其是需要處理大量圖像數(shù)據(jù)的場(chǎng)合（如云服務(wù)提供商、大型社交媒體等），該技術(shù)可以顯著提高數(shù)據(jù)處理速度和準(zhǔn)確性，同時(shí)降低能耗；此外，在醫(yī)療影像分析領(lǐng)域，還可以加快圖像處理速度，提高診斷效率。
項(xiàng)目階段:
本項(xiàng)目目前處于研發(fā)階段，在卷積范式構(gòu)建、卷積核映射、塊卷積實(shí)現(xiàn)等方面取得系列階段性成果，開發(fā)了存算一體高效卷積計(jì)算芯片，并搭建了具有高可靠性、高能效的硬件卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，相關(guān)成果發(fā)表在IEDM、TCAS-I、TED等國際權(quán)威會(huì)議和期刊上。
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