BeeZip2:高性能无损数据压缩领域专用加速器

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作者 高睿昊 史舜晨 +1 位作者 李雪琦 谭光明 《计算机研究与发展》 北大核心 2025年第6期1562-1580,共19页

领域专用加速器设计有望进一步提升数据压缩算法的性能,以适应更大规模的数据处理.新兴的Zstandard压缩软件基于LZ77压缩算法,具有性能优势,但其“控制流数据依赖”与“滑动窗口扩大”的特征限制了加速器的性能发挥.新型数据压缩加速器B... 领域专用加速器设计有望进一步提升数据压缩算法的性能,以适应更大规模的数据处理.新兴的Zstandard压缩软件基于LZ77压缩算法,具有性能优势,但其“控制流数据依赖”与“滑动窗口扩大”的特征限制了加速器的性能发挥.新型数据压缩加速器BeeZip2实践“算法-架构”跨层优化方法,首先,将“元历史匹配”与并行哈希表设计融合,应对控制流数据依赖问题.然后,BeeZip2采用“共享匹配处理单元”架构及组织方式,减少大滑动窗口的开销.此外,BeeZip2还包含“简易惰性匹配”策略及架构设计,提高“元历史匹配”和“共享处理单元”的利用效率.实验结果表明,BeeZip2在达到软件相同压缩比的同时,可实现最高13.13 GB/s的吞吐率,相较于单核和36核CPU软件吞吐率分别提升了29.2倍和3.35倍.与基线加速器BeeZip相比,BeeZip2在压缩比高于软件的约束下,吞吐率提升1.26倍,单位面积吞吐率提升2.02倍. 展开更多

关键词 领域专用架构 数据压缩 加速器 高性能计算 计算机体系结构

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基于领域专用语言的应用软件自动生成 被引量：6

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作者 周艳明 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2003年第10期124-127,共4页

在领域专用语言、领域专用库和应用产生器的基础上,提出一种自动生成应用软件的设计框架,详细论述了该设计框架的设计原理和具体的实现过程。该设计框架由三级组成:首先设计一种该应用领域的领域专用语言,它将该应用领域的应用系统作为... 在领域专用语言、领域专用库和应用产生器的基础上,提出一种自动生成应用软件的设计框架,详细论述了该设计框架的设计原理和具体的实现过程。该设计框架由三级组成:首先设计一种该应用领域的领域专用语言,它将该应用领域的应用系统作为领域分析的对象,语言上集数据、功能和界面于一体;其次实现该应用领域的一个领域专用库,它提供应用系统级的复用;在这两者的基础上,最后实现一个集工具、语言和库于一体的可视化应用产生器,用它可以快速地开发完整的应用软件。已成功地将该设计框架运用于GIS应用系统领域。用应用产生器开发应用软件,不仅加强了应用系统开发过程的集成,提高了软件的开发效率,实现了软件过程的复用,而且达到了系统级的软件复用。 展开更多

关键词 领域专用语言 应用软件 自动生成 软件设计 计算机 领域专用库 软件复用 地理信息系统

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基于领域专用软硬件协同的多模态网络环境构造技术 被引量：8

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作者 胡宇翔 崔子熙 +3 位作者 李子勇 董永吉 崔鹏帅 邬江兴 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期3-13,共11页

信息网络与经济社会深度融合发展带来了网络模态共生共存、动态并发、演进变革融合态势。首先,从基于多模态网络环境的垂直行业应用需求出发,提出了一种基于领域专用软硬件协同的多模态网元设计方案,讨论了多模态网络环境构造关键技术;... 信息网络与经济社会深度融合发展带来了网络模态共生共存、动态并发、演进变革融合态势。首先,从基于多模态网络环境的垂直行业应用需求出发,提出了一种基于领域专用软硬件协同的多模态网元设计方案,讨论了多模态网络环境构造关键技术;然后,针对多样化网络模态对网元内异构资源竞争的问题,提出了一种存算转一体的异构软硬件资源分配方法,根据模态业务量动态调整资源分配和置换策略,实现异构资源的高效利用。实验结果表明,所提方案可为构建技术体系与支撑环境分离的多模态网络提供基础平台支撑。 展开更多

关键词 多模态网络环境 多模态网元 领域专用软硬件协同

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SFCDSL:一种服务功能链领域专用语言

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作者 阮宏玮 李华 王显荣 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2022年第5期1114-1120,共7页

为满足用户服务功能链需求,加快服务功能链编程效率,设计一种面向服务功能链领域的专用语言SFCDSL.从规范化和可扩展性考虑,首先提出SFC抽象化层次框架和SFCDSL编程框架.对于SFCDSL中的服务关系采用基于面向对象设计方法,给出了基于软... 为满足用户服务功能链需求,加快服务功能链编程效率,设计一种面向服务功能链领域的专用语言SFCDSL.从规范化和可扩展性考虑,首先提出SFC抽象化层次框架和SFCDSL编程框架.对于SFCDSL中的服务关系采用基于面向对象设计方法,给出了基于软件定义SF和面向对象的SFC形式化定义,在此基础上重点分析了SFCDSL的对象关系设计和风格设计,之后以实现的北向扩展ETSI NFV环境的Intent和南向基于Floodlight SDN的SFC框架原型,结合典型需求实例说明了SFCDSL语言可用性、可演化性和可扩展性优势,最后与其它SFC技术进行了分析对比. 展开更多

关键词 服务功能链 领域专用语言 形式化

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领域专用低延迟高带宽TCP/IP卸载引擎设计与实现 被引量：10

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作者 冯一飞 丁楠 +1 位作者 叶钧超 柴志雷 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期162-170,共9页

针对量化高频交易应用场景对数据传输低延迟高带宽的需求,定制一种领域专用的TCP/IP协议栈,并将其卸载到专用硬件加速模块上。采用模块化设计实现专用硬件逻辑,并与FAST协议硬件加速模块共同构成完整的低延迟高带宽高频交易系统。通过... 针对量化高频交易应用场景对数据传输低延迟高带宽的需求,定制一种领域专用的TCP/IP协议栈,并将其卸载到专用硬件加速模块上。采用模块化设计实现专用硬件逻辑,并与FAST协议硬件加速模块共同构成完整的低延迟高带宽高频交易系统。通过调整最大报文长度,实现64 Byte数据对齐,提升内核与高带宽内存(HBM)间的读写速率,并对内存结构进行优化,实现主机端与HBM间的4通道并行读写管理。对各功能模块进行数据流优化,最终构建全流水线架构。模块间统一使用AXI4-Stream接口连接,并绕过内存进行数据传输,实现传输性能的提升。实验结果表明,TCP/IP卸载引擎在Xilinx Alevo U50数据中心加速卡上可获得38.28 Gb/s的网络吞吐率,基础网络通信穿刺延迟最低为468.4 ns,在叠加FAST解码协议后延迟为677.9 ns,与传统软件处理网络堆栈(Intel i9-9900x+9802BF)的方式相比,TCP/IP引擎的吞吐率提升1倍,延迟降低为1/12,且延迟稳定,波动范围在10 ns左右,在满足量化高频交易场景需要的同时,有效减轻了CPU的负载。 展开更多

关键词 领域专用 传输控制协议/互联网协议卸载引擎 高带宽低延迟 可编程逻辑门阵列 开放运算语言

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软件外包领域知识专用性投资的影响因素研究

6

作者 袁建新 周俊 《统计与决策》 CSSCI 北大核心 2014年第14期114-116,共3页

文章以163对软件外包关系为样本,从关系治理和合同治理角度,探讨关系型规范和合同完备性等治理机制类情境变量对领域知识专用性投资的影响。

关键词 领域知识专用性投资 软件外包 合同完备性 关系型规范

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面向领域的可定制服务模型 被引量：2

7

作者 王建武 陈旺虎 韩燕波 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期122-124,共3页

提出一种面向领域、可定制的业务级服务模型,模型利用特征分析技术描述业务领域中相似服务资源及用户需求的变化性。具体领域业务服务由领域专家通过分析领域通用业务活动建模得到,最终用户使用时选择相应领域业务服务并对其进行个性化... 提出一种面向领域、可定制的业务级服务模型,模型利用特征分析技术描述业务领域中相似服务资源及用户需求的变化性。具体领域业务服务由领域专家通过分析领域通用业务活动建模得到,最终用户使用时选择相应领域业务服务并对其进行个性化定制,实现对Web服务资源的自主、有效利用。通过在生物信息领域的试用,初步证明了模型的可行性、有效性。 展开更多

关键词 领域专用 变化性 可定制 特征分析

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基于RISC-V的卷积神经网络专用指令集处理器 被引量：5

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作者 廖汉松 吴朝晖 李斌 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期196-204,共9页

针对x86和ARM商用架构CPU因专利、授权导致定制成本过高和灵活性不够的问题,面向物联网领域提出一种基于RISC-V开源指令集的卷积神经网络(CNN)专用指令集处理器。通过自定义拓展指令调用加速器对轻量化CNN中的卷积和池化操作进行加速,... 针对x86和ARM商用架构CPU因专利、授权导致定制成本过高和灵活性不够的问题,面向物联网领域提出一种基于RISC-V开源指令集的卷积神经网络(CNN)专用指令集处理器。通过自定义拓展指令调用加速器对轻量化CNN中的卷积和池化操作进行加速,提高终端设备能效。在此过程中,配置CNN各层信息控制加速器进行分组运算,以适应不同大小的输入数据,同时调整加速器的数据通路,对耗时操作进行单独或结合运算,以适应不同的轻量化网络。FPGA平台验证结果表明,该处理器在100 MHz工作频率下推理Squeeze Net网络,耗时约40.89 ms,功耗为1.966 W,较手机处理器单核计算速度更快,与AMD Ryzen7 3700X、NVIDIA RTX2070 Super和Qualcomm Snapdragon 835平台相比,其消耗资源少、功耗低,在性能功耗比上也具有优势。 展开更多

关键词 RISC-V指令集 卷积神经网络 领域专用架构 专用指令集处理器 硬件加速

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基于DSL的装备保障领域建模 被引量：3

9

作者 王金全 郑宇军 王侃 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期66-68,71,共4页

基于领域专用语言构建了装备保障领域的元模型,描述了实体、关系、行为、约束、流程等基本要素,在该模型中,二次开发人员能够方便地对该领域的各类软件系统进行建模,并通过模型精化来自动生成最终的可执行系统。实验证明,该模型是有效的。

关键词 需求工程 领域专用语言 装备保障 模型转换

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基于模型驱动的密码算法可视化开发平台研究 被引量：1

10

作者 肖超恩 刘昌俊 +2 位作者 董秀则 王建新 张磊 《密码学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第2期357-370,共14页

针对密码算法开发平台普适性差、无法跨平台的问题,本文采用模型驱动实现密码算法开发的方法,设计了一种基于模型驱动的密码算法可视化开发平台,提出了一种基于模型驱动的密码算法开发的领域语言—MCL密码元语言;实现了基于模型的代码... 针对密码算法开发平台普适性差、无法跨平台的问题,本文采用模型驱动实现密码算法开发的方法,设计了一种基于模型驱动的密码算法可视化开发平台,提出了一种基于模型驱动的密码算法开发的领域语言—MCL密码元语言;实现了基于模型的代码生成器和代码映射器.实验证明,该开发平台仅需要开发者拖拽图形块的操作就可以实现密码算法模型的建立,然后平台可以根据建立的密码算法模型生成不同编程环境下的代码.平台实现了C和python的代码映射器模块,密码算法模型可快速映射为C、python代码.平台有较好的实用性,开发者的密码算法实现过程简洁、高效,不同编程环境下的代码均可以通过平台自动生成,提高了密码算法实现的跨平台性. 展开更多

关键词 密码算法实现 模型驱动 领域专用语言(DSL) 代码生成技术

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模板运算代码的自动生成与调优框架

11

作者 刘金硕 文尧 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期35-47,共13页

针对现有模板代码生成方法不支持多图形处理器(GPU)、调优不充分等问题,提出一种由领域专用语言(DSL)描述的模板代码的自动生成与调优框架。在代码自动生成阶段,该框架能够自动解析上层提供的描述语言,构建计算图进而生成模板运算的统... 针对现有模板代码生成方法不支持多图形处理器(GPU)、调优不充分等问题,提出一种由领域专用语言(DSL)描述的模板代码的自动生成与调优框架。在代码自动生成阶段,该框架能够自动解析上层提供的描述语言,构建计算图进而生成模板运算的统一计算设备架构(CUDA)核函数,同时根据单GPU或多GPU环境生成不同的主机端代码。在代码调优阶段,根据不同的GPU型号确定候选参数范围,动态调用生成的CUDA核函数以确定最优参数。在多GPU的情况下,自动生成的主机端代码能够使用计算与通信重叠的方法进行边界数据交换。在4种不同的GPU与7、13、19、27点模板运算中,该框架能找到最优的参数配置。实验结果表明,对于Tesla V100-SXM2,以调优过的参数进行模板运算,该框架在单精度4种模板运算下的每秒万亿次浮点运算数(TFLOPs)分别为1.230、1.680、1.120、1.480,在双精度下分别为0.690、1.010、0.480、1.470,平均性能达到手工优化代码的98%,并且描述更简单,支持多GPU扩展。 展开更多

关键词 模板运算 统一计算设备架构 计算图 领域专用语言 代码生成 自动调优

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图形化PDDL语言编译系统的设计与应用

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作者 张忠坤 林泓宇 +2 位作者 谭智元 邢明杰 武延军 《计算机工程与设计》 北大核心 2024年第2期626-632,共7页

针对当前PDDL开发存在的编辑复杂和文本可读性差等问题,设计一个图形化PDDL在线编辑工具和相应的编译系统Graph Compiler。Graph Compiler结合领域专用编译技术和ChatGPT模型,实现从自然语言到图形化PDDL的自动化生成。系统支持编译不... 针对当前PDDL开发存在的编辑复杂和文本可读性差等问题,设计一个图形化PDDL在线编辑工具和相应的编译系统Graph Compiler。Graph Compiler结合领域专用编译技术和ChatGPT模型,实现从自然语言到图形化PDDL的自动化生成。系统支持编译不同版本的PDDL语言,提供相应版本的语法分析,将PDDL规划结果转换为ROS的话题消息,为机器人行动提供具体的动作指令。实验结果表明,Graph Compiler在多届IPC的多版本PDDL测试用例上,编译成功率达到100%;也可以应用在ROS项目中,通过具体的动作序列指导机器人行动。 展开更多

关键词 规划领域定义语言 编译系统 领域专用编译技术 自然语言 自动化生成 语法分析 机器人操作系统

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面向分组密码算法的程序设计语言研究 被引量：4

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作者 李凤华 阎军智 +2 位作者 谢绒娜 马建峰 欧海文 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期2705-2710,共6页

本文提出了一种接近数学描述的面向分组密码算法的程序设计语言(Programming Language for the BlockCipher Algorithm,PLBCA).PLBCA能够以形式化方式方便地描述分组密码算法的结构.本文介绍了PLBCA的语法规范,以分组密码算法DES为例说... 本文提出了一种接近数学描述的面向分组密码算法的程序设计语言(Programming Language for the BlockCipher Algorithm,PLBCA).PLBCA能够以形式化方式方便地描述分组密码算法的结构.本文介绍了PLBCA的语法规范,以分组密码算法DES为例说明PLBCA应用方法,并借助ANTLR工具实现了PLBCA的解析器.利用PLBCA,密码学专家可以方便快捷地对密码算法进行算法正确性和安全性分析,以检验算法的设计.PLBCA有助于提高密码算法检验的效率,为密码算法的设计和自动检测分析提供了一种辅助工具. 展开更多

关键词 领域专用语言 分组密码算法程序设计语言 DES密码算法

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地理信息软件自动生成系统 被引量：3

14

作者 周艳明 廖湖声 +1 位作者 王晋强 郑玉明 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第11期46-48,共3页

为了加强GIS应用系统开发过程的集成,提供一致的数据表示和统一的界面描述, 文章提出了一种新型的地理信息软件自动生成系统GBuilder?用GBuilder可以快速开发一个 完整的GIS应用系统,加强了GIS应用系统开发过程的集成,提高了开发效率,... 为了加强GIS应用系统开发过程的集成,提供一致的数据表示和统一的界面描述, 文章提出了一种新型的地理信息软件自动生成系统GBuilder?用GBuilder可以快速开发一个 完整的GIS应用系统,加强了GIS应用系统开发过程的集成,提高了开发效率,加强了软件过 程的复用,为GIS软件开发提供了新的方法与工具? 展开更多

关键词 应用生成器 地理信息系统 领域专用语言 可视化编程 软件复用

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基于面向对象的质量检测管理信息系统设计与实现 被引量：4

15

作者 朱卫东 刘业政 杨善林 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2001年第5期868-871,共4页

文章论述了企业建设质量检测管理信息系统的重要性 ,介绍了基于面向对象的质量检测管理信息系统设计与实现。讨论了系统类的规划设计与质量检测管理领域专用类的分析设计。总结了质量检测管理领域专用类的实践经验 ,提出了以管理领域专... 文章论述了企业建设质量检测管理信息系统的重要性 ,介绍了基于面向对象的质量检测管理信息系统设计与实现。讨论了系统类的规划设计与质量检测管理领域专用类的分析设计。总结了质量检测管理领域专用类的实践经验 ,提出了以管理领域专用类构造新型 展开更多

关键词 面向对象 质量检测管理信息系统 管理领域专用类 设计 企业 产品质量

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面向代理重加密算法的程序设计语言研究 被引量：2

16

作者 苏铓 俞研 +1 位作者 吴槟 付安民 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期89-97,共9页

通过结合领域专用语言(DSL),提出一种面向代理重加密的程序设计语言(PLPRE),PLPRE支持代理重加密算法结构明确、类似数学语言的描述,算法设计人员通过PLPRE能够实现重加密算法快捷、方便的描述,并通过解析工具最终产生与之对应的计算机... 通过结合领域专用语言(DSL),提出一种面向代理重加密的程序设计语言(PLPRE),PLPRE支持代理重加密算法结构明确、类似数学语言的描述,算法设计人员通过PLPRE能够实现重加密算法快捷、方便的描述,并通过解析工具最终产生与之对应的计算机编程语言代码。首先介绍了PLPRE的语法规范,给出了关键字、程序逻辑的定义,并以ACC-PRE算法为基础,给出了PLPRE的描述示例,其次描述了基于ANTLR工具的PLPRE的解析与实现流程,最后通过与相关工作的对比,阐述了PLPRE的优势。PLPRE的描述不需要关注数据结构、内存管理等问题,适用于不熟悉计算机编程的密码学家的描述算法,从而降低代理重加密算法研究中的设计与实现偏差。 展开更多

关键词 代理重加密 领域专用语言 ANTLR 算法描述 密码算法实现

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一种基于DSL的服务组合语言 被引量：3

17

作者 胡海涛 刘颖 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期107-109,共3页

针对大规模并发应用在组合服务中的服务调度问题,设计一种基于领域专用语言的服务组合语言,给出该语言的主要功能、构造过程和语言执行引擎的详细设计。该语言提供对Web服务组合过程的语义和语法描述,采用自顶向下的组合方式,能解决Web... 针对大规模并发应用在组合服务中的服务调度问题,设计一种基于领域专用语言的服务组合语言,给出该语言的主要功能、构造过程和语言执行引擎的详细设计。该语言提供对Web服务组合过程的语义和语法描述,采用自顶向下的组合方式,能解决Web服务组合过程中的组合粒度控制和异构消息匹配等问题。 展开更多

关键词 面向服务架构 领域专用语言 企业服务总线 组合引擎

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在线评论中隐式商品特征识别方法 被引量：4

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作者 王扶东 尹倩倩 刘峰涛 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第3期451-456,共6页

为解决在线评论中隐式商品特征识别不准确的问题,通过对情感词进行分类,提出了基于领域专用情感词和通用情感词的隐式商品特征识别方法,并与经典的隐式商品特征识别方法进行试验对比。结果表明,相比经典的稳式商品特征识方法,所提方法... 为解决在线评论中隐式商品特征识别不准确的问题,通过对情感词进行分类,提出了基于领域专用情感词和通用情感词的隐式商品特征识别方法,并与经典的隐式商品特征识别方法进行试验对比。结果表明,相比经典的稳式商品特征识方法,所提方法在查准率、查全率和综合评价指标 F1值上分别提高了13.87%、28.62%和20.71%。由此可见,该方法是有效可行的。 展开更多

关键词 隐式商品特征 领域专用情感词 通用情感词 在线评论

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数字边界中地理空间元数据体系框架设计

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作者 赵军喜 华一新 张亚军 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2013年第10期47-49,共3页

分析数字边界工程建设中地理空间元数据技术的重要意义,并在研究边界数据类型和特点的基础上,进行地理空间元数据的体系框架设计,为下一步确定各级元数据的具体内容奠定基础。

关键词 地理空间元数据 领域专用元数据 数字边界 体系框架

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基于粗粒度数据流架构的稀疏卷积神经网络加速 被引量：10

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作者 吴欣欣 欧焱 +3 位作者 李文明 王达 张浩 范东睿 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2021年第7期1504-1517,共14页

卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)在图像处理、语音识别、自然语言处理等领域实现了很好的性能.大规模的神经网络模型通常遭遇计算、存储等资源限制,稀疏神经网络的出现有效地缓解了对计算和存储的需求.尽管现有的领域... 卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)在图像处理、语音识别、自然语言处理等领域实现了很好的性能.大规模的神经网络模型通常遭遇计算、存储等资源限制,稀疏神经网络的出现有效地缓解了对计算和存储的需求.尽管现有的领域专用加速器能够有效处理稀疏网络,它们通过算法和结构的紧耦合实现高能效,却丧失了结构的灵活性.粗粒度数据流架构通过灵活的指令调度可以实现不同的神经网络应用.基于该架构,密集卷积规则的计算特性使不同通道共享相同的一套指令执行,然而稀疏网络中存在权值稀疏,使得这些指令中存在0值相关的无效指令,而现有的指令执行方式无法自动跳过它们从而产生无效计算.同时在执行不规则的稀疏网络时,现有的指令映射方法造成了计算阵列的负载不均衡.这些问题阻碍了稀疏网络性能的提升.基于不同通道共享一套指令的前提下,根据稀疏网络的数据和指令特征增加指令控制单元实现权值数据中0值相关指令的检测和跳过,同时使用负载均衡的指令映射算法解决稀疏网络中指令执行不均衡问题.实验表明:与密集网络相比稀疏网络实现了平均1.55倍的性能提升和63.77%的能耗减少.同时比GPU(cuSparse)和Cambricon-X实现的稀疏网络分别快2.39倍(Alexnet)、2.28倍(VGG16)和1.14倍(Alexnet)、1.23倍(VGG16). 展开更多

关键词 领域专用加速器 粗粒度数据流 稀疏卷积神经网络 指令映射 指令控制

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