应我院刘冬生教授邀请,2021年10月15日下午,清华大学集成电路学院尹首一教授做客第201期银河电子游戏1331大讲堂,在银河电子游戏1331学院大楼C117会议室做了题为《人工智能芯片:挑战、机遇和架构创新》的学术讲座。我院刘冬生教授对尹首一教授的到访表示热烈欢迎,并主持了此次报告会。
尹首一教授报道了他们以高能效性为代表的架构设计在人工智能和集成电路领域的研究。传统CPU和GPU协同处理的方式在完成卷积计算过程中,由于其大量的指令和数据访存导致其能效性低。目前的物联网以及人工智能的迅速发展,能效性已经是芯片性能的重要指标之一。近年来针对高能效性的人工智能芯片的设计已经成为了集成电路以及人工智能领域的重要课题。尹首一教授从人工智能芯片所面临的几大挑战论述:WS、IS、OS多种架构数据流的选择;卷积计算过程中大量的数据访存;多样化的神经网络模型的适配性以及稀疏网络模型优化。尹首一教授团队展示了其团队设计的采用可重构计算架构的Think系列AI芯片,相对于传统架构,其具备较强的灵活性和计算效能,同时也具备处理器的通用性和ASIC的高性能和低能耗。尹首一教授进一步讲解了人工智能芯片在架构创新、高灵活性、参数计算位宽以及存算一体等方面所面临的机遇,目前计算架构的高度并行和动态可变性,适应算法演进和应用多样性的可编程性,更高效的大卷积解构与复用,更少的神经网络参数计算位宽,更多的分布式存储器定制设计,更稀疏的大规模向量实现,复杂异构环境下更高的计算效率,更小的体积和更高的能量效率,计算和存储一体化将成为未来人工智能芯片的主要特征。
尹首一教授的报告深入浅出,报告所举案例非常新颖有趣。报告结束后,在场师生与尹首一教授就报告相关内容展开了热烈讨论。
报告人介绍:
尹首一,清华大学长聘教授,集成电路学院副院长,国家杰出青年科学基金获得者。研究方向包括可重构计算、人工智能芯片设计等,近5年以第一/通讯作者在JSSC、TCAS-I等SCI期刊发表论文30余篇,在ISSCC、VLSI、ISCAS等顶级会议发表论文17篇,出版《人工智能芯片设计》专著一部,授权中国专利46项、国际专利4项。荣获2020中国电子学会技术发明一等奖、2020中国产学研合作创新奖、2015国家技术发明二等奖、2015教育部技术发明一等奖、2015中国发明专利金奖等荣誉。