IEEE Transactions on Circuits and Systems I Regular Papers· 2024Q1
İmzalı İşlemler ve Yığın Normalizasyonu İçin 16.38 TOPS Sağlayan SRAM CIM Makrosu
A 16.38TOPS and 4.55POPS/W SRAM Computing-in-Memory Macro for Signed Operands Computation and Batch Normalization Implementation
- 17atıf
- Q1SCImago
- 2024yıl
Kısa özet
Yeni bir SRAM tabanlı Bellekte Hesaplama (CIM) makrosu, kenar yapay zeka için imzalı işlenenleri ve yığın normalizasyonunu destekleyerek 16.38 TOPS verim ve 4.55 POPS/W enerji verimliliği elde ediyor.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- İmzalı işlenenleri ve yığın normalizasyonunu destekleyen SRAM tabanlı bir CIM makrosu sunulmaktadır.
- Seyreklik ve BN için çok bitli ağırlık birimi, 2b seri giriş ve donanım ortak tasarımı içerir.
- 1b işlenenlere göre normalize edildiğinde 16.38 TOPS verim ve 4.55 POPS/W enerji verimliliği elde edilmiştir.
- İmzalı 8b hassasiyetle ResNet18 kullanılarak %92 CIFAR10 doğruluğu sağlanmıştır.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
Edge artificial intelligence applications impose rigorous demands on local hardware to improve throughput and energy efficiency. Computing-in-memory (CIM) architectures provide high parallel and energy-efficient solutions to accelerate the multiply-and-accumulate (MAC) operations in neural networks (NNs). While SRAM-based charge-domain CIM is achieving thousands of TOPS/W energy efficiency, it encounters limitations when dealing with full NN model deployments where both activations and weights are signed. This paper proposes an SRAM-based signed batch normalization (BN) CIM macro for supporting efficient bitwise sparse MAC computation with signed operands and BN operations in deep neural networks. The key features of this macro encompass: 1) a multibit weight unit for the optimization of bitstream sparsity and the sign bit computation, 2) a 2b-serial input configuration to increase throughput and the ADC energy amortization, and 3) a quantization-hardware co-design for the BN implementation. Measurement results show that the proposed 28 nm 64 Kb CIM macro achieves 16.38 TOPS throughput and 4.55 POPS/W energy efficiency, both normalized to 1b operands. The test accuracy of CIFAR10 is 92%, based on the ResNet18 model with co-design BN implementation at signed-8b precision activations and weights.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. IEEE Transactions on Circuits and Systems I Regular Papers, 2024 · DOI ↗
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 etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği
Electrical and Electronic EngineeringEngineering