专用指令集在基于FPGA的神经网络加速器中的应用

• 作者: 刘凯 胡航天 郭子博 马士超
• 来源期刊: 空间控制技术与应用
• 学科: 工学
• 关键词: 指令集 神经网络 FPGA
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 论文与报告
• 页码范围: 36-41,54
• 页数: 7页
• 分类号: TP302.1
• 字数: 3922字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-1579.2020.03.005

摘要

近年来,表现出极其优越性能的神经网络算法对硬件算力的要求逐渐提高.在一些低功耗场景如星载系统中,拥有可编程重构、高并行等特性的FPGA是神经网络算法较为合适的硬件加速平台.为了解决传统神经网络硬件加速器设计中片内资源消耗大、各功能模块耦合性高等问题,设计实现了一套专用AI指令集并应用在了基于FPGA的神经网络加速器的设计中.文章首先介绍了该指令集的设计方案.整个指令集由指令寄存器、指令解释器、指令转发模块、内存管理单元和多个模块构成.通过该指令集可实现对不同模块的复用,降低模块之间的耦合性.并以YOLOV3-Tiny网络模型为例,对比了平铺式和指令控制式两种加速方案的逻辑资源的消耗.验证了应用专用指令集可以减少约50％的FPGA逻辑资源的使用.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘凯	西安电子科技大学计算机科学与技术学院	31	204	10.0	13.0
2	胡航天	西安电子科技大学计算机科学与技术学院	1	0	0.0	0.0
3	马士超	西安电子科技大学计算机科学与技术学院	1	0	0.0	0.0
4	郭子博	西安电子科技大学计算机科学与技术学院	1	0	0.0	0.0