技術名稱 低功耗高性能AI神經網路之設計、加速及佈署
計畫單位 國立清華大學
計畫主持人 林永隆
技術簡介
本團隊將基於已發表在International Conference on Computer Vision (ICCV) 2019的神經網路骨幹架構HarDNet,做多項的技術展示,包括:
1. Deployment of HarDNet on GPU (功耗:大於200瓦) [註:除此一展示項目外,其餘皆為今年增列的新技術]
2. Deployment of HarDNet on FPGA (功耗:數十瓦)
3. Deployment of HarDNet on lightweight edge devices such as Google Coral TPU and Intel Movidius VPU (功耗:小於10瓦)

我們的展示將呈現HarDNet在上述三個運算能力、功耗大不相同的平台上,都能有相對應的HarDNet變形並在整體性能(速度、準度)方面具有高度的競爭力,尤其在real-time semantic segmentation這個應用上,HarDNet被Papers with Code網站評比為世界第一,獲得state of the art (SOTA)的殊榮。

此外,我們也將介紹HarDNet在下列三個不同面向(維度)上的技術延伸:
1. Exploration of neural network (NN) architectures based on HarDNet and its variants, compressed, secure, etc
2. Design of energy-efficient, high-performance NN accelerators
3. Deployment for various platforms and applications

第1項,我們將介紹compressed HarDNet與secure HarDNet,分別是對HarDNet進行再優化(壓縮)以及提升HarDNet的安全性致使它較不易受對抗式攻擊的襲擊;第2項,我們將提出幾個高效、節能的神經網路加速器設計方案,可使HarDNet在效能甚至能耗上更進一步;第3項,除了已考慮的運算平台和應用之外,我們亦嘗試了更多的平台和應用,擴展HarDNet在佈署、應用兩方面的適應性(adaptability)和多樣性(diversity)。
科學突破性
運行在各式的平台如GPU、FPGA、AI edge device上,HarDNet的整體性能(速度、準度)皆具有高度的競爭力,尤其在semantic segmentation這個應用上,被Papers with Code網站評比為世界第一,獲得state of the art (SOTA)的殊榮。
產業應用性
1. 矽谷智慧語音晶片大廠採用本團隊開發之RNN加速方案,其高階AI語音晶片已於2020下線,該晶片預估產值上看億元美金。
2. 台灣記憶體晶片製造大廠與本團隊共同合作AI computing in memory技術,開創下一代晶片新藍海。
3. 成立新創公司,為產業提供動能,為國家培養AI人才。
關鍵字 HarDNet (Harmonic DenseNet) 神經網路架構 硬體加速器 終端AI之佈署 模型壓縮 神經網路之安全性 近似計算
備註
  • 聯絡人
  • 黃鈺雯
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