論文の概要: DeepAxe: A Framework for Exploration of Approximation and Reliability
Trade-offs in DNN Accelerators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.08226v1
- Date: Tue, 14 Mar 2023 20:42:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-16 15:43:48.052621
- Title: DeepAxe: A Framework for Exploration of Approximation and Reliability
Trade-offs in DNN Accelerators
- Title（参考訳）: DeepAxe: DNN加速器の近似と信頼性トレードオフを探索するフレームワーク
- Authors: Mahdi Taheri, Mohammad Riazati, Mohammad Hasan Ahmadilivani, Maksim
Jenihhin, Masoud Daneshtalab, Jaan Raik, Mikael Sjodin, and Bjorn Lisper
- Abstract要約: 安全クリティカルなアプリケーションにおけるディープニューラルネットワーク(DNN)の役割は拡大している。
DNNは計算能力の面で大きく成長している。
これは、DNNアクセラレーターの信頼性を向上させる必要性を高める。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9556128246747769
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: While the role of Deep Neural Networks (DNNs) in a wide range of
safety-critical applications is expanding, emerging DNNs experience massive
growth in terms of computation power. It raises the necessity of improving the
reliability of DNN accelerators yet reducing the computational burden on the
hardware platforms, i.e. reducing the energy consumption and execution time as
well as increasing the efficiency of DNN accelerators. Therefore, the trade-off
between hardware performance, i.e. area, power and delay, and the reliability
of the DNN accelerator implementation becomes critical and requires tools for
analysis. In this paper, we propose a framework DeepAxe for design space
exploration for FPGA-based implementation of DNNs by considering the trilateral
impact of applying functional approximation on accuracy, reliability and
hardware performance. The framework enables selective approximation of
reliability-critical DNNs, providing a set of Pareto-optimal DNN implementation
design space points for the target resource utilization requirements. The
design flow starts with a pre-trained network in Keras, uses an innovative
high-level synthesis environment DeepHLS and results in a set of Pareto-optimal
design space points as a guide for the designer. The framework is demonstrated
in a case study of custom and state-of-the-art DNNs and datasets.
- Abstract（参考訳）: 幅広い安全クリティカルなアプリケーションにおけるDeep Neural Networks(DNN)の役割は拡大しつつあるが、新しいDNNは計算能力の面で大きな成長を遂げている。
これにより、DNNアクセラレータの信頼性向上の必要性が高まるが、ハードウェアプラットフォーム上での計算負担、すなわち、エネルギー消費と実行時間を削減し、DNNアクセラレータの効率を向上する。
そのため、ハードウェア性能、すなわち領域、電力と遅延、およびdnnアクセラレータの実装の信頼性とのトレードオフが重要となり、分析ツールが必要となる。
本稿では,DNNのFPGAによる実装のための設計空間探索のためのDeepAxeフレームワークを提案する。
このフレームワークは信頼性クリティカルなDNNを選択的に近似し,Pareto-Optimal DNN実装設計点のセットを目標資源利用要求に対して提供する。
設計フローは、Kerasのトレーニング済みネットワークから始まり、革新的な高レベル合成環境であるDeepHLSを使用し、設計者のためのガイドとしてパレート最適設計点のセットを生成する。
このフレームワークは、カスタムおよび最先端のDNNとデータセットのケーススタディで実証されている。
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