PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Scientific Reports· 2026Q1

Satır Tamponları Kullanarak CNN Hızlandırma İçin Yeniden Yapılandırılabilir Bir Mimari

A reconfigurable architecture for CNN acceleration using line buffers

Butchi Babu Sarnala, Siva Ramakrishna Pillutla

Kısa özet

Satır tamponları kullanan yeni bir yeniden yapılandırılabilir sistolik CNN mimarisi, LeNet CNN katmanlarının FPGA uygulamalarında LUT kullanımını %15,25 azaltır, verimi %75 iyileştirir ve hesaplama gecikmesini %2,44 düşürür.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • FPGA uygulaması için satır tamponlarına sahip yeniden yapılandırılabilir bir sistolik CNN mimarisi önerir.
  • Çeşitli CNN katman gereksinimlerine uyum sağlamak için dinamik yeniden yapılandırma sağlar.
  • Satır tamponları aracılığıyla veri yeniden kullanımını iyileştirir ve bellek erişimini azaltır.
  • Esneklik için yeniden yapılandırılabilir toplayıcı ve havuzlama yapıları içerir.
  • LeNet CNN üzerinde %15,25 LUT azalması, %75 verim iyileştirmesi ve %2,44 gecikme azalması gösterir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Computer vision (CV) is experiencing a rapid increase in real-time applications driven by neural network (NN) processing. Convolutional neural networks (CNNs) are the core architecture of advanced CV applications based on artificial intelligence (AI) for autonomous driving, facial recognition, object detection, and information decryption. However, huge computational complexity and continuous memory bandwidth requirements restrict the efficient hardware implementation of CNNs on FPGA platforms. In this paper proposes a reconfigurable systolic CNN architecture using line buffers for enhancing the resource utilization and reducing delay. The proposed architecture dynamically reconfigured to CNN layer requirements, and line buffers improve the data reuse and reduce redundant memory access. In addition, reconfigurable adder and pooling structures are designed to increase the flexibility of accumulation and down sampling operations, supporting various kernel sizes and layers in CNNs. The proposed reconfigurable architecture is hardware-efficient through control signals and adapts to all CNN layers. FPGA implementation of this proposed reconfigurable architecture is performed using LeNet CNN architecture layers. This flexible and low-cost reconfigurable systolic CNN architecture achieves a 15.25% reduction in LUTs utilization, 75% improvement in throughput, and 2.44% reduction in computational delay in LeNet CNN. The implemented LeNet CNN using proposed reconfigurable architecture is suitable for high performance and hardware efficient CNN applications.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Scientific Reports, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Donanım ve Mimari

Hardware and ArchitectureComputer Science