基于RISC⁃V处理器的卷积加速SoC系统设计

• 作者: 张坤宁 赵烁 何虎 邓宁 杨旭
• 来源期刊: 计算机工程
• 关键词: 卷积加速 循环计算优化 数据复用 RISC-V处理器 SoC系统 软硬件协同设计
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 体系结构与软件技术|Computer Architecture and Software Technology
• 页码范围: 153-157
• 页数: 5页
• 分类号: TP332
• 语种: 中文
• DOI: 10.19678/j.issn.1000-3428.0057835

摘要

为提高卷积神经网络(CNN)的计算效率和能效,以8 bit定点数据作为输入,设计一个支持激活、批标准化以及池化等CNN网络中常见计算类型的卷积加速器,优化循环计算顺序并将其与数据复用技术相结合,以提高卷积计算的效率.基于软硬件协同设计思想,构建包含RISC-V处理器和卷积加速器的SoC系统,RISC-V处理器基于开源的指令集标准,可以根据具体的设计需求扩展指令功能.将该SoC系统部署在Xilinx ZCU102开发板上,RISC-V处理器和卷积加速器分别工作在100 MHz和300 MHz频率下,测试结果表明,该加速器的算力达到153.6 GOP/s,运行VGG16网络进行图片推理计算时加速效果较好.