arrow
返回

MSDF-Based MAC for Energy-Efficient Neural Networks

delete2025-01-01
delete0
PRE
AI
S
Sahar Moradi Cherati
M
Mohsen Barzegar
L
Leonel Sousa
DOI:10.1109/TVLSI.2025.3539445delete
delete原文链接
delete原文求助
delete分享
delete收藏
摘要

摘要

En 中文
本文提出了一种基于最高有效位优先(MSDF)方法的高能效串行乘累加(MAC)单元,专门针对在资源受限和低功耗环境下运行的神经网络。所提出的MAC单元已集成到两种神经网络架构中:多层感知器(MLP)和去噪自编码器。对于MLP,我们采用基于Modified National Institute of Standard and Technology(MNIST)数据集的手写数字分类预训练模型。采用45 nm CMOS技术的硬件综合结果表明,基于MSDF的MLP在硬件指标(如减小电路面积和每神经元能耗)方面取得了良好的权衡,并达到了97.4%的良好分类准确率。在自编码器的情况下,所提出的MAC单元被用于同一数据集的预训练去噪自编码器。该自编码器采用基于MSDF的混合精度跨层设计,以减少计算资源及负载,同时保持高质量图像重建。对图像正确性、信号保真度及视觉质量指标进行了全面评估,以评估不同层中不同精度水平的影响。结果表明,所提出的方法在实现有效去噪性能的同时,满足了均衡的硬件要求。
Keyword:
Computer arithmetic
denoising
energy efficiency
most significant digit first (MSDF) arithmetic
multiply-accumulate (MAC)
neural networks

期刊

I
IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems
IF:
3.1
论文数:
505
被引数:
7.3K

机构

I
inesc-id, lisbon, portugal
学者数:
2
论文数: 1
被引数: 0
Instituto Superior Técnico 封面图
Instituto Superior Técnico
学者数:
238
论文数: 117
被引数: 2.5K
引用论文

引用论文

Asymmetric Autoencoders: An NN alternative for resource-constrained devices in IoT networks
err2024-04-01
err0
PREAI
errGilbert,Mateus S.; de Campos,Marcello L.R.; Campista,Miguel Elias M.
err分享
err收藏
Stripes: Bit-serial deep neural network computing
err2016-10-01
err0
PREAI
errPatrick Judd; Jorge Albericio; Tayler Hetherington; Tor M. Aamodt; Andreas Moshovos
err分享
err收藏
Model-driven Cluster Resource Management for AI Workloads in Edge Clouds
err2023-03-27
err0
errOAAI
errQianlin Liang; Walid A. Hanafy; Ahmed Ali-Eldin; Prashant Shenoy
err分享
err收藏
Custom Hardware Architectures for Deep Learning on Portable Devices: A Review
err2022-11-01
err36
PREAI
errZaman, Kh Shahriya; Reaz, Mamun Bin Ibne; Ali, Sawal Hamid Md; Bakar, Ahmad Ashrif A.; Chowdhury, Muhammad Enamul Hoque
err分享
err收藏
学者 查看更多内容