稀疏可重构卷积引擎

多模式CNN加速

将不同卷积模式视为结构化稀疏,通过优化输入分块与引擎规模,在FPGA上实现高并行且灵活的卷积计算架构。

Yishuo, Meng · Jianfei, Wang · Xiang, Siwei · Hou, Jia · Zhijie, Lin · 梅魁志 · Yang, Chen

IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers 2025

参数信息

算力
1382.40 GOPS
算力范围
921.60 GOPS
性能提升
10.77 ×
DSP效率提升
2.84 ×
时钟频率
300 MHz

技术优势

支持多种卷积模式

将1×1、步长2、矩形等卷积模式视为结构化稀疏,用统一的稀疏计算引擎处理,无需为每种模式单独设计硬件。

算力提升显著

通过优化输入分块大小和卷积引擎规模,在VC709上实现921.60至1382.40 GOPS的算力,适合高吞吐推理。

DSP效率占优

与先前的稠密/稀疏加速器相比,DSP效率提升1.22×至2.84×,在相同DSP资源下产出更高。

应用场景