「AI新青年(nian)講座」將邀請世界(jie)頂尖AI研(yan)究機(ji)構和大學的(de)科研(yan)新青年(nian)，主(zhu)講他們在計算(suan)機(ji)視(shi)覺(jue)、機(ji)器學習等人(ren)工(gong)智能領域的(de)最新重(zhong)要研(yan)究成果(guo)。

AI新(xin)青(qing)年(nian)(nian)是加速人(ren)工智(zhi)能(neng)前沿(yan)研(yan)(yan)究(jiu)的新(xin)生力量(liang)。AI新(xin)青(qing)年(nian)(nian)的視頻(pin)講解(jie)(jie)和(he)(he)直播答疑(yi)，將可(ke)以幫助大(da)家增進(jin)對人(ren)工智(zhi)能(neng)前沿(yan)研(yan)(yan)究(jiu)的理解(jie)(jie)，相應領(ling)域的專業知識(shi)也(ye)能(neng)夠(gou)得以積(ji)累加深。同時，通(tong)過與AI新(xin)青(qing)年(nian)(nian)的直接交流，大(da)家在(zai)AI學習和(he)(he)應用AI的過程(cheng)中遇(yu)到的問題，也(ye)能(neng)夠(gou)盡快解(jie)(jie)決(jue)。

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摩爾定律曾預言了(le)半導體行業半個(ge)多(duo)世(shi)紀的(de)蓬勃發展——集成電路(lu)上(shang)可容納的(de)晶體管數目，每(mei)隔十八個(ge)月翻(fan)一番——芯片性(xing)能(neng)也將隨著片上(shang)資源的(de)豐(feng)富而(er)翻(fan)番。然而(er)由于功(gong)耗限制(zhi)，程序行為依賴等諸多(duo)原因(yin)，通(tong)用處理器(qi)的(de)性(xing)能(neng)每(mei)兩次翻(fan)番的(de)時間(jian)間(jian)隔越來越長。

因此，為(wei)(wei)(wei)追求更快的(de)(de)(de)速(su)度和(he)更好(hao)的(de)(de)(de)功耗性(xing)能比(bi)(bi)，學(xue)界與工(gong)業界都開(kai)始將可編程的(de)(de)(de)專用(yong)體系(xi)結構（硬件加速(su)器(qi)）用(yong)于特定的(de)(de)(de)應用(yong)上。工(gong)業界代表性(xing)的(de)(de)(de)產品有(you)(you)比(bi)(bi)如(ru)谷歌的(de)(de)(de)TPU，阿里的(de)(de)(de)晗(han)光和(he)華(hua)為(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)昇騰，都是為(wei)(wei)(wei)深度學(xue)習/AI算法設(she)計(ji)的(de)(de)(de)加速(su)器(qi)。學(xue)術界有(you)(you)名的(de)(de)(de)論文(wen)有(you)(you)比(bi)(bi)如(ru)計(ji)算所為(wei)(wei)(wei)神經網絡設(she)計(ji)的(de)(de)(de)DianNao，哥倫(lun)比(bi)(bi)亞(ya)大(da)學(xue)為(wei)(wei)(wei)數據(ju)庫設(she)計(ji)的(de)(de)(de)Q100，和(he)斯坦福大(da)學(xue)為(wei)(wei)(wei)通(tong)用(yong)計(ji)算設(she)計(ji)的(de)(de)(de)Plasticine。

然而為(wei)設(she)計(ji)這些(xie)可編程的(de)(de)(de)(de)專用的(de)(de)(de)(de)體(ti)系結構(gou)，都需要(yao)經(jing)過(guo)(guo)一(yi)個(ge)冗長(chang)的(de)(de)(de)(de)工作流程：首先(xian)學習目標程序集的(de)(de)(de)(de)行(xing)為(wei)，然后根(gen)據這些(xie)程序的(de)(de)(de)(de)行(xing)為(wei)設(she)計(ji)對應的(de)(de)(de)(de)專用硬(ying)件(jian)(jian)機制(zhi)及其軟硬(ying)件(jian)(jian)接口；最后，為(wei)有一(yi)個(ge)開(kai)發者友好(hao)的(de)(de)(de)(de)全棧設(she)計(ji)，還(huan)要(yao)為(wei)這個(ge)全新(xin)的(de)(de)(de)(de)硬(ying)件(jian)(jian)開(kai)發新(xin)的(de)(de)(de)(de)編譯器(qi)，以適應其全新(xin)的(de)(de)(de)(de)編程/執(zhi)行(xing)模型(xing)。很少有人考慮(lv)將(jiang)這個(ge)過(guo)(guo)程（或其中幾(ji)步）復用，從(cong)而使(shi)得每(mei)次為(wei)新(xin)的(de)(de)(de)(de)程序集設(she)計(ji)加速器(qi)都要(yao)從(cong)頭開(kai)始。

由加利(li)福(fu)尼(ni)亞大學洛杉磯(ji)分(fen)校翁健博(bo)士(shi)所在(zai)的(de)PolyArch團隊提出一個(ge)(ge)將可(ke)編(bian)程(cheng)加速(su)(su)器(qi)設(she)計流程(cheng)自動化的(de)框架DSAGEN，可(ke)以(yi)自動為(wei)目標(biao)(biao)程(cheng)序(xu)(xu)集(ji)生成(cheng)專(zhuan)(zhuan)用的(de)加速(su)(su)器(qi)。該框架在(zai)硬件(jian)層面，每一個(ge)(ge)對程(cheng)序(xu)(xu)行為(wei)專(zhuan)(zhuan)用的(de)硬件(jian)機制都(dou)被抽象成(cheng)一個(ge)(ge)模塊，可(ke)以(yi)獨立地集(ji)成(cheng)到目標(biao)(biao)加速(su)(su)器(qi)中；在(zai)軟件(jian)層面，因(yin)為(wei)編(bian)譯器(qi)能夠理解軟件(jian)中需要(yao)被專(zhuan)(zhuan)用的(de)關鍵行為(wei)，于(yu)(yu)是就能將此(ci)轉化為(wei)對于(yu)(yu)硬件(jian)模塊的(de)需求(qiu)，以(yi)此(ci)指導專(zhuan)(zhuan)用加速(su)(su)器(qi)的(de)對于(yu)(yu)功能的(de)集(ji)成(cheng)和硬件(jian)資源(yuan)的(de)需求(qiu)。

由翁健、劉思皓(hao)等(deng)人開發的(de)框(kuang)架DSAGEN，是一個特(te)異(yi)化加速器設計的(de)全棧(zhan)實現——包括(kuo)了(le)應(ying)用(yong)、編譯(yi)器、RTL實現，并能在FPGA上完成原型機的(de)部署。目前該框(kuang)架仍在活躍地更(geng)新，以囊括(kuo)更(geng)豐富的(de)軟硬(ying)件特(te)性。

4月27日，「AI新青年講座(zuo)」第12講邀(yao)請到加利福尼亞(ya)大學洛(luo)杉磯分校PolyArch實驗室翁(weng)健參與，主講《可編程加速器設(she)計自動化及編譯實現》。

講者

翁健，加利福尼亞大學(xue)洛杉磯(ji)分校(xiao)PolyArch實驗室(shi)在讀博士，師從Tony Nowatzki，研究領域(yu)為(wei)計算機體系(xi)結構(gou)，編(bian)譯原理(li)，和軟硬件協(xie)同設計；在計算機體系(xi)結構(gou)頂(ding)會(hui)HPCA、MICRO、ASPLOS、ISCA發(fa)表多篇論文，論文入選IEEE Micro Top Picks和Honorable Mentions。

第12講

主 題

《可編(bian)(bian)程加速(su)器設計自動(dong)化及編(bian)(bian)譯(yi)實現》

提 綱

1、可編程加速器的研究現狀
2、專用加速器的設計流程及問題
3、可編程的加速器設計流程自動化框架DSAGEN
4、在FPGA上完成原型(xing)機的(de)部署

直 播 信 息

直播時間：4月27日10:00
直(zhi)播地點：智東西公(gong)開課知識店鋪(pu)

論文成果

DSAGEN：《DSAGEN: Synthesizing Programmable Spatial Accelerators》
鏈接：www.seas.ucla.edu/~jianw/isca2020.pdf
開源地址：//github.com/PolyArch/dsa-framework