%0 Journal Article %A 陈宇昊 %A 宋印杰 %A 祝亚楠 %A 高云飞 %A 李洪革 %T 概率计算神经网络硬件架构 %D 2021 %R 10.3778/j.issn.1673-9418.2105050 %J 计算机科学与探索 %P 2105-2115 %V 15 %N 11 %X

概率计算(逻辑)是一种将二进制转换为概率编码的数字脉冲码流的逻辑计算,以计算精度与时延为代价,具有低功耗、高能效的计算优势。阐释了概率计算的基本概念,设计了单通道与多通道的概率计算电路,有效提高了概率计算的速度与精度。基于所提出概率计算电路,设计了概率脉冲神经元,从而实现了神经网络的可重构计算架构——北航筹算。该设计采用KINTEX-7(FPGA)实现,相较于传统二进制阵列乘法器构成的乘加器计算单元,概率计算的逻辑资源开销(LUT)降低80%。在SCNN网络计算实验中,测试运行了LeNet与AlexNet,时钟频率350 MHz条件下,均值能效可达0.536 TSOPS/W,PE利用率可达90%以上。

%U http://fcst.ceaj.org/CN/10.3778/j.issn.1673-9418.2105050