Detail publikace

DESCNet: Developing Efficient Scratchpad Memories for Capsule Network Hardware

MARCHISIO, A.; MRÁZEK, V.; HANIF, M.; SHAFIQUE, M. DESCNet: Developing Efficient Scratchpad Memories for Capsule Network Hardware. IEEE TRANSACTIONS ON COMPUTER-AIDED DESIGN OF INTEGRATED CIRCUITS AND SYSTEMS, 2021, vol. 40, no. 9, p. 1768-1781. ISSN: 1937-4151.
Název česky
DESCNet: Návrh efektivních pomocných pamětí pro hardwarový akcelerátor kapsulových neuronových sítí
Typ
článek v časopise
Jazyk
anglicky
Autoři
MARCHISIO, A.
Mrázek Vojtěch, Ing., Ph.D. (UPSY)
HANIF, M.
Shafique Muhammad (FIT)
URL
Klíčová slova

Capsule neural network, inference accelerator, on-chip memory, optimization

Abstrakt

Hluboké neuronové sítě (DNN) patří mezi nejmodernější metody pro pokročilé aplikace strojového učení. Kapsulové sítě (CapsNets), které nedávno navrhl tým Google Brain, zlepšily schopnost zobecnění ve srovnání s DNN díky jejich vícerozměrným kapsulím a zachování prostorového vztahu mezi různými objekty. Mají však výrazně vyšší výpočetní a paměťové požadavky, což činí z jejich energeticky účinné inference náročný úkol. Tento článek poprvé poskytuje detailní analýzu, která se zaměřuje na problematiku v oblasti designu a aplikace pamětí nasazených v hardwarových akcelerátorech provádějících rychlou inferenci CapsNets. Abychom umožnili efektivní návrh, navrhujeme architekturu paměti specifickou pro aplikaci, nazývanou DESCNet, která minimalizuje přístupy do paměti mimo čip a zároveň efektivně přivádí data do akcelerátoru. Analyzujeme odpovídající požadavky na paměť na čipu a navrhujeme metodiku pro prozkoumání různých konfigurací paměti a požadované plochy na čipu a energie. Abychom dále snížili spotřebu energie, využíváme v závislosti na mapované architektuře CapsNet i techniku power-gatingu.

Rok
2021
Strany
1768–1781
Časopis
IEEE TRANSACTIONS ON COMPUTER-AIDED DESIGN OF INTEGRATED CIRCUITS AND SYSTEMS, roč. 40, č. 9, ISSN 1937-4151
DOI
10.1109/TCAD.2020.3030610
UT WoS
000686757700007
EID Scopus
2-s2.0-85092935204
BibTeX 
@article{BUT168539,
  author="MARCHISIO, A. and MRÁZEK, V. and HANIF, M. and SHAFIQUE, M.",
  title="DESCNet: Developing Efficient Scratchpad Memories for Capsule Network Hardware",
  journal="IEEE TRANSACTIONS ON COMPUTER-AIDED DESIGN OF INTEGRATED CIRCUITS AND SYSTEMS",
  year="2021",
  volume="40",
  number="9",
  pages="1768--1781",
  doi="10.1109/TCAD.2020.3030610",
  issn="1937-4151",
  url="https://ieeexplore.ieee.org/document/9222370"
}
Nahoru