This paper investigates the energy savings that near-subthreshold processors can obtain in edge AI applications and proposes strategies to improve them while maintaining the accuracy of the application. The selected processors deploy adaptive voltage scaling techniques in which the frequency and voltage levels of the processor core are determined at the run-time. In these systems, embedded RAM and flash memory size is typically limited to less than 1 megabyte to save power. This limited memory imposes restrictions on the complexity of the neural networks model that can be mapped to these devices and the required trade-offs between accuracy and battery life. To address these issues, we propose and evaluate alternative 'big-little' neural network strategies to improve battery life while maintaining prediction accuracy. The strategies are applied to a human activity recognition application selected as a demonstrator that shows that compared to the original network, the best configurations obtain an energy reduction measured at 80% while maintaining the original level of inference accuracy.


翻译:本文探讨了近次阈处理器在边缘人工智能应用中能够获得的节能,并提出了维持应用准确性的策略以进一步提高其节能效果。所选处理器采用自适应电压调节技术,即处理器核心的频率和电压水平在运行时确定。在这些系统中,嵌入式 RAM 和闪存存储器通常被限制在不到 1 兆字节以节省电力。此有限内存对可映射到这些设备的神经网络模型的复杂性和精度要求之间的权衡提出了限制。为了解决这些问题,我们提出和评估了不同的“大-小”神经网络策略以提高电池续航能力,同时维持预测准确性。这些策略被应用于以人类活动识别为示范,结果显示,在维持原始推理准确性的情况下,与原始网络相比,最佳配置可实现 80% 的能量降低。

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