人工智能芯片导论
01. AI 背景介绍 世界三大尖端技术:$空间技术+能源技术+人工智能$ AI的应用:$人脸识别,智能医疗,智能语音,自动驾驶,智能机器人$ 深度学习:CNN 的网络组成: 卷积层:卷积运算提取输入的不同特征 池化层:对输入的特征图进行压缩,简化计算;另一方面进行特征压缩,取其最大、最小或平均值,得到新的、维度较小的特征。 线性整流层:引入非线性,之后就可以逼近任意函数。 全连接层:把所有局部特征结合变成全局特征,用来计算最后每一类的得分。 02. CNN IP方案介绍 CNN 计算特点: 操作相对固定 计算量大 需要带宽大 CNN IP方案分类(4种): 1. ASIC类-NVDLA 2. ASIP类-寒武纪/云天励飞NNP 3. GPU类-NVIDIA 4. DSP类-Cadence VP6 03. AI ASIP处理器架构设计1. 算法/产品需求分析 2. 软硬件切割 3. 架构定义 AI ASIP处理器架构设计重点:$数据重用,Weight重用,计算并行度,DDR带宽,MAC利用率,硬件拓展性,初步流水时序,后端可实现性$ 4. 指令集定义 两类...
神经网络与深度学习
写在前面:这门课很抽象,老师也很抽象。但是有很多上学期学的东西。 注意力机制0. 传统序列网络的痛点与变迁背景在处理序列数据(如文本、时间序列)时,传统的循环神经网络(RNN/LSTM/GRU)和卷积神经网络(CNN)存在着难以克服的底层架构缺陷: 传统 RNN / LSTM / GRU 的缺陷: 长距离依赖问题(信息稀释与挤压 Information Squashing): 传统的循环网络必须将过去所有时间步的信息,强行压缩到一个固定长度的隐藏状态(Hidden State)中。随着序列增长,后续的新信息会像倒水一样不断注入,把早期的关键记忆无限压缩、覆盖。最终在句尾时,早期的关键信息已被稀释得像一根微弱的“信息肉丝”(例如疑问词 “What” 在句尾几乎被遗忘)。 串行计算瓶颈: 每一个时间步的计算都强烈依赖上一个时间步的时间流输出(必须算完 $O_1$ 才能算 $O_2$),导致模型无法在高性能显卡(GPU)上进行彻底的并行化轰炸,极大地限制了训练速度。 LSTM 的挽救与局限: LSTM 引入了“长期记忆传送带(Cell State)”和三个门控机制(遗忘门、输入门、输...
