低强度传感器的混合模拟和数字脉冲神经网络

日期:2025-06-12 浏览:

由Innatera开发的芯片(SOC)中的PULSAR系统包括许多低功率的人工智力/AI/ML研究脉冲神经网络(SNN)加速器靶向基于传感器的溶液(图1)。我讨论了Innatera的首席执行官Sumeat Kumar,该SOC如何在启用电池或能源收集应用程序的在线(AON)神经网络中提供恒定的网络。本文指出:1。Innatera的Pulsar System-Chip包括模拟和数字尖峰神经网络(SNNS)以及FFT和CNN加速度。与基于云的AI/ML支持相比,AON在本地操作和处理所有数据的能力对延迟,隐私和性能具有重大好处,而不是SNN,基于SNN的解决方案。模拟和数字尖峰神经网络有什么区别?与传统的数字深神经网络(DNN)相比,手腕神经网络,也称为神经形态计算,与生物神经元更加紧密相关网络(CNN)。 SNN使用基于时间的“尖峰”作为输入,导致“神经元”基于输入权重产生其他尖峰(图2)。当CNN并行处理所有输入时,它模仿了真实神经元的工作原理。 2。脉冲神经网络是专门用于“尖峰”的时间。 SNN可以作为模拟或数字电路实现。主要区别是如何实现它,而不是逻辑上的制作方式。两者都通过多级阵列使用重量和触发神经元。模拟方法具有连续运行和集成以及功率运算非常低的好处。数字方法更灵活,更适合某些模型。 Innatera Pulsar包括SNN的模拟和数字加速度,使开发人员可以为特定的AI/ML SNN模型选择选项。为什么将模拟和数字SNN与芯片混合?该公司在PULSAR中混合了许多加速器。这包括模拟和数字SNN加速器以及CNN和快速傅立叶变换(FFT)。每个人都有自己的优势,使开发人员可以根据应用程序相互使用。对于应用程序的特定方面,加速器将是优化的;他们可能会在一定时间处于活动状态。例如,超低功率模拟SNN可用于监视传感器操作,并在检测某些条件时启动硬件的其余部分。 HOWMIX模型的一个示例是智能门铃,它决定了它是否在现场。传感器可以是视频,红外线或雷达。 SSN习惯了这种身份证明。为什么SNN是SNN对Pulsar Pulsar效率不断研究的关键,即Pulsar比传统DNN数字DNN中的相似模型的实现高两个数量级。此必需的功率降低更改AI/ML加速器由具有浮动点的32位RISC-V处理器控制,类似于ARM Cortex-M4F ARM。它可以处理AI/ML活动,但通常管理数据,com市电和系统操作。 SNN运行时,处理器可以冬眠。 PULSAR提供2.8×2.6 mm晶圆级芯片级包装(WLCSP)。软件支持可由innatera的Talamo Suiteof Innatera(集成到Pytorch)。开发人员可以在Pytorch中创建和测试用于实施PULSAR的模型。该模拟器提供了完整的芯片仿真功能,该功能使开发人员能够在模拟和数字SSN和CNN加速器中测试模型。

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