基于近存储计算的手写数字识别实时检测阵列结构设计
DOI:
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作者:
作者单位:

(西安邮电大学 电子工程学院,陕西 西安 710121)

作者简介:

山 蕊(1986-),女,博士,副教授,主要研究领 域为集成电路设计.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金(61802304,61834005,61772417,61602377)资助项目


Real-time detection array structure design based on near memory computing for h andwritten digit recognition
Author:
Affiliation:

(College of Electronic Engineering,Xi′an University of Posts & Telecommunicati ons,Xi′an,Shaanxi 710121, China)

Fund Project:

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    摘要:

    卷积神经网络(convolutional neural network ,CNN)作为传统神经网络的改进,已经得到了 广泛的应用。然而,在CNN性能提升的同时其模型的规模不断扩大,对存储及算力 的要求 越来越高,基于冯·诺依曼体系结构的处理器难以达到令人满意的高处理性能。为了提升系 统性能, 近存储计算(near memory computing,NMC)成为了一个具有发展前景的研究方向。本文利 用一种 支持NMC的可重构阵列处理器实现手写数字识别,并行地实现了卷积运算;同时利用 共享缓 存阵列结构,减少片外存储的频繁访问。实验结果表明,在110 MHz 的工作频率下,执行单 个5×5 卷积运算的计算速度提升了75.00%,可以在9 960 μs内实现一个手写数字的识别。

    Abstract:

    Convolutional neural network (CNN)has been widely used to improve traditional neural networks.However,as the performance of the CNN improves the size of its model increases,which requires larger storage and more computing po wer,so the processors based on the von Neumann architecture is difficult to achieve satisfa ctory processing performance.In order to improve the performance of the system,near memory comp uting (NMC) is a promising research direction at present.In this pap er,a reconfigurable array processor-based NMC structure is used to implement handwritten digit recognition,and convolution operations are realized in parallel;at the s ame time,the shared cache array structure is used to reduce off-chip storage access.Experim ental results show that with the operating frequency of 110 MHz,the calculation speed of a single 5 ×5 convolution operation is increased by 75.00%,and a handwritten digit can be identified with in 9 960 μs.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

霍紫晴,山蕊,冯雅妮,高旭,冯煜.基于近存储计算的手写数字识别实时检测阵列结构设计[J].光电子激光,2022,33(12):1315~1322

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  • 收稿日期:2022-02-17
  • 最后修改日期:2022-03-30
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  • 在线发布日期: 2022-12-13
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