論文の概要: Fast Algorithms for Spiking Neural Network Simulation with FPGAs

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.02019v1
• Date: Fri, 3 May 2024 11:39:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-06 13:05:54.626073
• Title: Fast Algorithms for Spiking Neural Network Simulation with FPGAs
• Title（参考訳）: FPGAを用いたニューラルネットワークシミュレーションのための高速アルゴリズム
• Authors: Björn A. Lindqvist, Artur Podobas,
• Abstract要約: 我々は、ハイエンドフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)のためのPotjans-Diesmann大脳皮質微小回路のためのスパイキングニューラルネットワークシミュレータ(SNN)を作成する。 我々の最高のシミュレーターは、回路をリアルタイムよりも25%高速にシミュレートし、シナプスイベントあたり21nJ未満が必要であり、オンチップメモリによってボトルネックされる。 この結果は、単一のハードウェアアクセラレータ上で回路をシミュレートする最初のものである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Using OpenCL-based high-level synthesis, we create a number of spiking neural network (SNN) simulators for the Potjans-Diesmann cortical microcircuit for a high-end Field-Programmable Gate Array (FPGA). Our best simulators simulate the circuit 25\% faster than real-time, require less than 21 nJ per synaptic event, and are bottle-necked by the device's on-chip memory. Speed-wise they compare favorably to the state-of-the-art GPU-based simulators and their energy usage is lower than any other published result. This result is the first for simulating the circuit on a single hardware accelerator. We also extensively analyze the techniques and algorithms we implement our simulators with, many of which can be realized on other types of hardware. Thus, this article is of interest to any researcher or practitioner interested in efficient SNN simulation, whether they target FPGAs or not.
• Abstract（参考訳）: 高速ゲートアレイ(FPGA)のための,OpenCLベースの高レベル合成を用いて,ポトジャン・ディースマン大脳皮質マイクロサーキットのための多数のスパイキングニューラルネットワークシミュレータ(SNN)を作成する。 我々の最高のシミュレーターは、回路をリアルタイムよりも25\%高速にシミュレートし、シナプスイベントあたり21nJ未満が必要であり、オンチップメモリによってボトルネックされる。 速度は最先端のGPUベースのシミュレータと良好に比較でき、そのエネルギー消費は他のどの結果よりも低い。 この結果は、単一のハードウェアアクセラレータ上で回路をシミュレートする最初のものである。 また、シミュレータを実装する技術やアルゴリズムを広範囲に分析し、その多くが他のタイプのハードウェアで実現できます。 したがって,本論文は,FPGAを対象とするか否かに関わらず,効率的なSNNシミュレーションに関心のある研究者や実践者にとって興味深いものである。

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