There is increasing demand for specialized hardware for training deep neural networks, both in edge/IoT environments and in high-performance computing systems. The design space of such hardware is very large due to the wide range of processing architectures, deep neural network configurations, and dataflow options. This makes developing deep neural network processors quite complex, especially for training. We present TRIM, an infrastructure to help hardware architects explore the design space of deep neural network accelerators for both inference and training in the early design stages. The model evaluates at the whole network level, considering both inter-layer and intra-layer activities. Given applications, essential hardware specifications, and a design goal, TRIM can quickly explore different hardware design options, select the optimal dataflow and guide new hardware architecture design. We validated TRIM with FPGA-based implementation of deep neural network accelerators and ASIC-based architectures. We also show how to use TRIM to explore the design space through several case studies. TRIM is a powerful tool to help architects evaluate different hardware choices to develop efficient inference and training architecture design.


翻译:由于各种处理结构、深神经网络配置和数据流选择,这些硬件的设计空间很大。这使得开发深神经网络处理器十分复杂,特别是培训方面。我们介绍了TRIM,这是帮助硬件建筑师探索深神经网络加速器的设计空间,用于早期设计阶段的推断和培训。模型评估整个网络层面,既考虑到机构间活动,也考虑到层内活动。鉴于各种应用、基本硬件规格和设计目标,TRIM可以迅速探索不同的硬件设计选项,选择最佳数据流并指导新的硬件结构设计。我们通过基于FPGA的深神经网络加速器和ASICE建筑,验证TRIM。我们还展示了如何通过几项案例研究利用TRIM来探索设计空间。TRIM是一个强大的工具,帮助建筑设计师评估不同的硬件选择,以开发高效的推断和培训设计。

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神经网络(Neural Networks)是世界上三个最古老的神经建模学会的档案期刊:国际神经网络学会(INNS)、欧洲神经网络学会(ENNS)和日本神经网络学会(JNNS)。神经网络提供了一个论坛,以发展和培育一个国际社会的学者和实践者感兴趣的所有方面的神经网络和相关方法的计算智能。神经网络欢迎高质量论文的提交,有助于全面的神经网络研究,从行为和大脑建模,学习算法,通过数学和计算分析,系统的工程和技术应用,大量使用神经网络的概念和技术。这一独特而广泛的范围促进了生物和技术研究之间的思想交流,并有助于促进对生物启发的计算智能感兴趣的跨学科社区的发展。因此,神经网络编委会代表的专家领域包括心理学,神经生物学,计算机科学,工程,数学,物理。该杂志发表文章、信件和评论以及给编辑的信件、社论、时事、软件调查和专利信息。文章发表在五个部分之一:认知科学,神经科学,学习系统,数学和计算分析、工程和应用。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/nn/
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