Αξιολόγηση & ανάπτυξη αρχιτεκτονικών αναλογικών VLSI νευρωνικών δικτύων
Loading...
Date
2025-03-05
Authors
Φαρμάκης, Αλέξανδρος-Οδυσσέας
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Όταν ένας αλγόριθμος έχει “ωριμάσει” και δεν μπορούν να γίνουν περισσότερες βελτιστοποιήσεις της απόδοσής του στο επίπεδο του λογισμικού ή χρειάζεται να εφαρμοστεί σε πολύ εξειδικευμένες περιπτώσεις, συχνά μεταφέρεται σε ειδικό υλικό για την εκτέλεση της ίδιας εργασίας. Τα ψηφιακά ηλεκτρονικά μπόρεσαν να εκτελέσουν αυτό το έργο αρκετά αποτελεσματικά όσον αφορά στο χρόνο σχεδιασμού και υλοποίησης, ειδικά όταν πρόκειται για τη χρήση των ισχυρών σύγχρονων εργαλείων CAD και τεχνικές σχεδιασμού, όπως το HLS για αλγοριθμικό σχεδιασμό ψηφιακού υλικού. Ωστόσο, με την ταχεία κλιμάκωση συστημάτων Τεχνητής Νοημοσύνης όπως τα Large-Language Models (LLMs) τόσο σε μέγεθος όσο και σε δημοτικότητα, η κατανάλωση ενέργειας και η καθυστέρηση διάδοσης γίνονται κρίσιμοι παράγοντες. Ενώ οι μέθοδοι σχεδιασμού τέτοιων επεξεργαστών, με τη γενικότερη έννοια, αξιοποιούν ορισμένες στοχαστικές ιδιότητες των νευρωνικών δικτύων για να αυξήσουν την ταχύτητά τους και να μειώσουν την κατανάλωση ενέργειας και το κυκλωματικό μέγεθός τους με κόστος κάποιου πρόσθετου σφάλματος ταξινόμησης, αυτή η διπλωματική στοχεύει στη διερεύνηση μεθόδων σχεδίασης αναλογικών VLSI σε αντίθεση με τις ψηφιακές μεθόδους VLSI που χρησιμοποιούνται μέχρι τώρα. Οι συγκρίσεις γίνονται με παραλλαγές ενός βασικού νευρωνικού δικτύου που περιέχει ποικιλία συναρτήσεων ενεργοποίησης και οι μετρικές απόδοσης υπολογίζονται με βάση ένα ψηφιακό κύκλωμα αναφοράς για την αξιολόγηση των εν λόγω μετρήσεων.
Description
Keywords
Αναλογική σχεδίαση, Ψηφιακή σχεδίαση, Αξιολόγηση κυκλωμάτων, Γρήγορα αριθμητικά κυκλώματα, Τεχνητά νευρωνικά δίκτυα, Νευρομορφικός υπολογισμός, Συναρτήσεις ενεργοποίησης, Διαφορικοί ενισχυτές, Διαγωγιμότητα, Διεμπέδηση