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QuantTPM: Efficient Mixed-Precision Quantization Framework for Tractable Probabilistic Models

delete2025-01-01
delete0
PRE
AI
张申 (Shen Zhang)
B
Bin Ning
G
Guangyao Yan
X
Xinzhe Liu
W
Weixiong Jiang
Y
Yajun Ha
DOI:10.1109/TCAD.2025.3543424delete
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摘要

摘要

En 中文
易处理概率模型(TPMs)能够执行可靠的概率推断,并增强边缘设备的推理能力,例如协助自动驾驶车辆进行决策。为在硬件资源和能量受限的边缘场景中部署TPMs,需要高效的量化算法。然而,由于模型结构不规则且数据分布高度变化,传统的神经网络量化方法不适用于TPMs。为解决这些问题,我们提出了QuantTPM,一种混合精度量化框架,旨在提升TPM推断的能耗和资源效率。首先,我们将不规则模型结构重新表述为统一格式,因为不规则结构不利于硬件实现。其次,我们将重表述后的模型图划分为层次级别,以便为具有不同精度要求的不同级别分配适当的量化位宽。最后,我们将整个混合精度量化搜索分解为多个具有较小搜索空间的步骤,以降低算法复杂度并节省搜索时间。与当前最先进的工作相比,我们的混合精度量化框架平均实现了3.7倍的权重压缩、6.0倍的资源效率提升和4.8倍的能耗降低,同时保持了有竞争力的精度。
Keyword:
Mixed precision quantization
probabilistic inference
sum-product networks
tractable probabilistic model (TPM)

期刊

I
IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems
IF:
2.9
论文数:
606
被引数:
9.6K

机构

S
ShanghaiTech University
学者数:
9.7K
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