Un diseño de red neuronal tipo pico de baja potencia
Autores: Losh, Michael; Llamocca, Daniel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Un diseño de red neuronal tipo pico de baja potencia
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Red neuronal
GPUs
Aprendizaje automático
Redes neuronales de picos
FPGA
Arquitectura de hardware
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Las Unidades de Procesamiento Gráfico (GPU) modernas masivamente paralelas y los marcos de Aprendizaje Automático (ML) permiten implementaciones de redes neuronales de un rendimiento y sofisticación sin precedentes. Sin embargo, las plataformas de hardware de GPU de última generación son extremadamente ávidas de energía, mientras que los microprocesadores no pueden cumplir con los requisitos de rendimiento. Las Redes Neuronales de Pulsos (SNN) inspiradas biológicamente tienen características inherentes que conducen a un menor consumo de energía. Por lo tanto, presentamos una arquitectura de hardware tipo SNN de bits en serie. Al utilizar contadores, comparadores y un esquema de indexación, el diseño implementa de manera efectiva la suma de productos inherente en las neuronas. Además, experimentamos con varios métodos de reducción de la fuerza para disminuir el uso de recursos de la red neuronal. El propuesto Spiking Hybrid Network (SHiNe), validado en un FPGA, se ha encontrado que logra un rendimiento razonable con una baja utilización de recursos, con cierto compromiso en cuanto al rendimiento del hardware y la representación de la señal.
Descripción
Las Unidades de Procesamiento Gráfico (GPU) modernas masivamente paralelas y los marcos de Aprendizaje Automático (ML) permiten implementaciones de redes neuronales de un rendimiento y sofisticación sin precedentes. Sin embargo, las plataformas de hardware de GPU de última generación son extremadamente ávidas de energía, mientras que los microprocesadores no pueden cumplir con los requisitos de rendimiento. Las Redes Neuronales de Pulsos (SNN) inspiradas biológicamente tienen características inherentes que conducen a un menor consumo de energía. Por lo tanto, presentamos una arquitectura de hardware tipo SNN de bits en serie. Al utilizar contadores, comparadores y un esquema de indexación, el diseño implementa de manera efectiva la suma de productos inherente en las neuronas. Además, experimentamos con varios métodos de reducción de la fuerza para disminuir el uso de recursos de la red neuronal. El propuesto Spiking Hybrid Network (SHiNe), validado en un FPGA, se ha encontrado que logra un rendimiento razonable con una baja utilización de recursos, con cierto compromiso en cuanto al rendimiento del hardware y la representación de la señal.