شتاب دهنده بازپیکربند برای اجرای کارآمد شبکه های عصبی کانولوشن

لایه‌های شبکه عصبی کانولوشن نسبت به یکدیگر اندازه‌های منحصربه‌فرد و متفاوتی دارند. به دلیل وجود وابستگی داده‌ای، لایه‌ها یکی‌یکی اجرا می‌شوند. شتاب‌دهنده ‌های آرایه‌ای یکی از انواع سکو ها برای اجرای شبکه‌های عصبی هستند که در دستۀ شتاب‌دهنده‌های سفارشی قرار دارند. ساختار آرایه‌ای آن‌ها امکان بهره‌مندی از پردازش موازی و استفاده چندباره از داده را فراهم می‌کند و به این ترتیب از کارآمدی و مصرف پایین‌تر انرژی بهره می‌برند. اندازه ابعاد آرایه‌ها بر مبنای میانگینی از اندازه تمام لایه‌های شبکه عصبی تعیین می‌شود. هنگام اجرای برخی از لایه‌ها به دلیل عدم همپوشانی کامل آن لایه با ابعاد پردازنده، تعدادی از منابع بی‌استفاده باقی‌می‌مانند. یعنی در کنار کمبود منابع محاسباتی، اختلاف اندازه لایه‌های شبکه عصبی با ابعاد شتاب‌دهنده، مانع از دستیابی به حداکثر کارآیی می‌شود. معماری بازپیکربند پیشنهادی، مشکل بی‌استفاده ماندن منابع را بهبود داده و در برخی موارد کاملا برطرف کرده‌است. در این معماری اندازۀ هر عنصر پردازشی، تعداد ردیف‌های عنصر پردازشی و تعداد ستون‌های عنصر پردازشی مطابق با لایۀ آمادۀ اجرا تعیین می‌شود. همچنین در این معماری یک میانگیر بازپیکربند مخصوص کم‌هزینه نیز پیشنهاد شده است. معماری پیشنهادی منجر به افزایش سرعت محاسبات شبکه resnet تا %9/45 شده است. همچنین دفعات مراجعه به حافظه داخلی %5/36 کاهش پیدا کرده است.