A Fully Digital and Row-Pipelined Compute-in-Memory Neural Network Accelerator With System-on-Chip-Level Benchmarking for Augmented/Virtual Reality Applications

计算机科学 瓶颈 高效能源利用 硬件加速 吞吐量 嵌入式系统 计算机硬件 计算机体系结构 操作系统 现场可编程门阵列 电气工程 无线 程序设计语言 工程类
作者
H. Ekin Sumbul,Jae-sun Seo,Daniel H. Morris,Édith Beigné
出处
期刊:IEEE Micro [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:44 (2): 61-70 被引量:1
标识
DOI:10.1109/mm.2023.3338059
摘要

Compute-in-memory (CIM) has emerged as an effective technique to address memory access bottleneck for Deep Neural Networks (DNN). Augmented/Virtual Reality (AR/VR) devices require running high-performance DNN inference at tight power budgets, making CIMs ideal candidates for low-power on-device acceleration. While high energy-efficiencies have been reported at the CIM macro levels, system-on-chip (SoC) level energy-efficiency of CIM based accelerators have been underexplored for realistic system integration considerations. In this work, we present a CIM-accelerator architecture comprised of 16 row-pipelined fully-digital CIM macros, and provide a comprehensive analysis of CIM energy-efficiency benefits at the SoC-level targeting representative AR/VR workloads. Two key results are: (1) Realistic SoC-level CIM-accelerator energy-efficiency may be ∼50% lower than the CIM macro-level peak energy-efficiency when additional logic, memory hierarchies, and NN-dependent sub-optimal compute utilization are considered. (2) The CIM-accelerator still demonstrates up to ∼2.1× energy savings at the SoC-level compared to a systolic-array-based DNN accelerator at iso-peak throughput.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
晴天关注了科研通微信公众号
1秒前
1秒前
xuyue完成签到,获得积分20
1秒前
GPTea应助小小怪下士采纳,获得50
1秒前
2秒前
3秒前
SciGPT应助隆咚锵采纳,获得10
4秒前
比耶完成签到 ,获得积分10
4秒前
wwwww完成签到 ,获得积分10
4秒前
坚强的靖柔完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
黄晓完成签到,获得积分10
5秒前
平凡的一天完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
简默完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
8秒前
白开水完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
SciGPT应助tong采纳,获得10
9秒前
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助20
9秒前
10秒前
浮游应助笑点低的灰狼采纳,获得10
11秒前
11秒前
12秒前
Ava应助小嘿嘿采纳,获得10
12秒前
无辜的垣完成签到 ,获得积分10
13秒前
牛牛牛发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
在水一方应助yshog采纳,获得10
14秒前
15秒前
15秒前
XZ完成签到,获得积分10
16秒前
晴天发布了新的文献求助10
16秒前
Li应助36456657采纳,获得50
17秒前
六六发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 1000
Air Transportation A Global Management Perspective 9th Edition 700
DESIGN GUIDE FOR SHIPBOARD AIRBORNE NOISE CONTROL 600
NMR in Plants and Soils: New Developments in Time-domain NMR and Imaging 600
当代中国马克思主义问题意识研究 科学出版社 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4979080
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4231820
关于积分的说明 13181348
捐赠科研通 4022725
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2200912
邀请新用户注册赠送积分活动 1213368
关于科研通互助平台的介绍 1129624