Подробное описание документа

Зобов О. В., Шахнов В. А.
   Архитектуры аппаратных ускорителей глубоких нейронных сетей на базе программируемых пользователем вентильных матриц / Зобов О. В., Шахнов В. А. // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Приборостроение. - 2025. - № 4. - С. 78-101.

Стремительное развитие технологий глубокого обучения и их широкое внедрение в различных областях требует эффективных решений для аппаратного ускорения вычислительно сложных моделей нейронных сетей. В качестве аппаратной платформы для акселерации задач глубокого обучения особый интерес представляют программируемые пользователем вентильные матрицы, сочетающие гибкость перепрограммирования и эффективность аппаратной реализации. Вентильные матрицы обеспечивают возможность тонкой настройки вычислительных конвейеров и совершенствования иерархии памяти, что позволяет достичь существенного снижения латентности и повышения энергоэффективности при выполнении фазы обучения и логического вывода. Приведены теоретические и практические достижения в усовершенствовании компонентов и архитектуры программируемых пользователем вентильных матриц для эффективного ускорения алгоритмов глубокого обучения. Рассмотрены различные подходы к построению акселераторов: от структурно-фиксированных ускорителей до программно-конфигурируемых аппаратных ускорителей, обеспечивающих баланс между производительностью и адаптивностью ускорителя. Особое внимание уделено усовершенствованию компонентов программируемых пользователем вентильных матриц и их специализации для эффективной реализации базовых операций глубокого обучения, включая матричные вычисления и операции умножения с накоплением различной точности
Ключевые слова глубокое обучение, аппаратные ускорители, структурно-фиксированные ускорители, программно-конфигурируемые аппаратные ускорители, архитектура вычислительных систем