三维忆阻器阵列电路、控制系统及多片协同神经网络计算方法

    公开(公告)号:CN119993233A

    公开(公告)日:2025-05-13

    申请号:CN202411702542.3

    申请日:2024-11-26

    Applicant: 同济大学

    Inventor: 尤鸣宇 任柏宇

    Abstract: 本发明公开了一种三维忆阻器阵列电路、控制系统及多片协同神经网络计算方法,以支持神经网络片上高速推理计算。首先,搭建三维忆阻器阵列用于支持多通道卷积神经网络特征信息的计算,将计算的矩阵映射到忆阻器阵列的输入和输出端,通过电压和电流之间的关系计算乘积。其次,构建系统单体模块,用于多通道卷积计算和网络模型参数处理。最后,搭建系统整体模块,实现信息传输、多片计算与计算任务调配。该方法不仅提高了神经网络计算速度,还具备灵活的系统整合方式,可在人工智能领域广泛应用,为高速神经网络计算提供了新的解决方案。

    一种基于分布式优化的多FPGA协同训练神经网络方法

    公开(公告)号:CN116842998A

    公开(公告)日:2023-10-03

    申请号:CN202310598533.3

    申请日:2023-05-25

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明提出一种基于分布式优化的多FPGA协同训练神经网络方法,以上位机作为核心控制模块,利用以太网与FPGA通信,分配训练数据,最后回收训练参数;通过在单台FPGA上搭建卷积神经网络的训练单元,其包括神经网络基础单元的计算模块、控制运算的指令模块、以RAM作为缓存区的DDR‑RAM存储模块和以交叉熵函数为损失函数,建立目标协同优化全局目标函数,通过BP算法用梯度下降法更新训练参数的神经网络训练模块;在不同FPGA之间通过UART串口建立通信连接,传输必要的训练开始和结束的握手信号。通过对多台FPGA进行协同控制,并基于分布式优化算法进行卷积神经网络的训练,充分发挥了FPGA底层并行计算和低功耗的优势,并且兼容性较好,有利于推动CNN加速器技术的应用与进步。

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