2021.08.25
スマホやロボットなどで高効率なAI処理を行うプロセッサーアーキテクチャーを開発
試作LSIで世界トップレベルの実効効率最大26.5 TOPS／Wを達成
国立大学法人東京工業大学 科学技術創成研究院の本村真人教授と安藤洸太特任助教は、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）が進める「高効率・高速処理を可能とするAIチップ・次世代コンピューティングの技術開発」で、エッジ機器で高効率な畳み込みニューラルネットワーク（CNN）推論処理を行うプロセッサーアーキテクチャーを開発し、大規模集積回路（LSI）を試作しました。
今後、本技術の活用により、例えばスマートフォンにおける先進的な拡張現実（AR）アプリケーションやロボットにおける柔軟な動作制御など、電力供給量などの制約が厳しいエッジ機器でも高度なリアルタイムAI処理の単独での実行が期待できます。
従来の深く枝刈りされたCNNの推論処理では、メモリへのアクセスが不規則になるため計算効率が低下するという課題がありました。本研究では既存のCNNモデルを変形して高精度で高効率な処理ができる形式に変換するアルゴリズムを開発しました。さらに、このアルゴリズムを効率的に処理するための、入力データの平面シフトを扱う整形機構と直積型並列演算アレイを中核としたアーキテクチャーを提案しました。これにより試作LSIによる実測で、最大26.5 TOPS／Wという世界トップレベルの実効効率を達成しました。
なお、本成果について、2021年8月22日から24日までオンラインで開催されたプロセッサーLSIの主要国際会議「Hot Chips 33」のポスターセッションで発表しました。
