清华软件定义芯片团队成果入选固态电路顶会

　针对上述难题，魏少军、刘雷波团队提出了基于有效权值卷积方法与误差补偿预测方法，并完成了芯片架构设计，能够同时减少量化后 CNN 模型的冗余计算与硬件资源开销。

　　针对 CNN 模型量化后权值大量冗余的情况，提出权值分解方法，将有效权值进一步压缩至可控范围；并设计专有的处理单元，配合编码后的权值，可以在不损失精度前提下，大量减少冗余乘操作，提高了芯片整体能效（如图 3 所示）；针对 ReLU 激活函数带来的冗余计算，提出基于误差补偿的方法，通过设置预测表来判断是否需要补偿激活值，从而减少精度损失，并提高模型执行性能（如图 4 所示）。

　　针对残差结构中存在大量访存操作，提出逐层流水结构，每个时间段将所有硬件资源分配给某一层网络运算，得到其部分结果，并将此结果输送给下一层网络在下个时间段处理，通过分块迭代计算，从而避免大量的片外访存操作，同时提高硬件利用率（如图 5 所示）。

　　基于 TSMC 28 nm 工艺，QNAP 内核面积为 1.9mm2，在电压为 0.6~0.9 V，对应工作频率为 100-470 MHz 条件下，功耗仅为 19.4-131.6 mW（如图 6 所示）。以 8 bit 量化的

　　AlexNet/VGGNet/GoogLeNet/ResNet 作为基准网络，QNAP 在 470 MHz， 0.9V 条件下，实现了 12.1 TOPS/W的能效，为当前最优处理器平均性能的 3.56 倍。过去 10 余年，魏少军、刘雷波教授团队在软件定义芯片领域取得了多项技术突破，关键技术在一系列国家重大工程中得到批量应用，曾获国家技术发明奖二等奖、教育部技术发明奖一等奖、电子学会技术发明奖一等奖、中国发明专利金奖、世界互联网大会 15 项世界互联网领先科技成果等多项重要科技奖励。

　　关于 ISSCC

　　ISSCC（IEEE International Solid-State Circuits Conference，国际固态电路会议），是世界学术界和企业界公认的集成电路设计领域最高级别会议，被认为是集成电路设计领域的“奥林匹克大会”。世界上第一个 TTL 电路、世界上第一个 8 位微处理器、世界上第一个 1Gb 的 DRAM、世界上第一个 GHz 微处理器、世界上第一个多核处理器等众多集成电路历史上里程碑式的发明都在该会议上首次披露。自 1954 年以来，该会议已经成功举办 68 届。

　　— 完 —

（编辑：牡丹江站长网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!