Edge AI systems operate under stringent energy and volume constraints, demanding extreme efficiency on limited battery capacity, with requirements worsening as intelligent capabilities advance. Prior work suggests fine-grained power orchestration through DVFS and power gating significantly improves efficiency critical to meeting such constraints, but introduces new challenges. We observe that layer-level approaches incur unintended overheads due to inter-layer coupling of power-control decisions, and jointly managing these mechanisms under limited voltage rails and transition overheads leads to a rapidly growing combinatorial schedule space. We propose PowerFlow-DNN, a compiler-directed framework for end-to-end power-state orchestration in ultra-low-power accelerators. By constructing a rigorous problem formulation for deadline-constrained, real-time, periodic inference as a unified inter-layer power-scheduling problem, our framework discovers energy-minimal power-state schedules while accounting for inter-layer impacts. We evaluate the framework on a DNN accelerator VLSI implementation in TSMC 40nm technology. Across representative edge networks, our approach discovers near-optimal solutions and achieves energy within 0.04\% of the exact ILP oracle, reducing energy by up to 48\% compared to an aggressive baseline without power orchestration, while reasoning over a combinatorial schedule space of over $10^{160}$ possible power-state assignments, yet operating on a structured layered state graph that enables efficient optimization, achieving up to 2.14$\times$ solver speedup via lightweight pruning.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

《面向边缘AI应用的高性能高能效架构探索》156页
专知会员服务
37+阅读 · 2025年4月12日
边缘AI行业深度:边缘AI硬件,引领硬件创新时代
专知会员服务
52+阅读 · 2024年4月18日
【边缘智能综述论文】A Survey on Edge Intelligence
专知会员服务
124+阅读 · 2020年3月30日
【文献综述】边缘计算与深度学习的融合综述论文
专知会员服务
170+阅读 · 2019年12月26日
谷歌EfficientNet缩放模型,PyTorch实现登热榜
机器学习算法与Python学习
11+阅读 · 2019年6月4日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
讲透RCNN, Fast-RCNN, Faster-RCNN,将CNN用于目标检测
数据挖掘入门与实战
18+阅读 · 2018年4月20日
国家自然科学基金
345+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
A Survey on Edge Intelligence
Arxiv
52+阅读 · 2020年3月26日
VIP会员
最新内容
受限仓库多智能体取送中的动态安全等待点选择
《国防技术管理》印度智库报告最新45页
专知会员服务
3+阅读 · 8月28日
《美陆军最新条令:保障行动》
专知会员服务
4+阅读 · 8月28日
算法战场:人工智能如何重新定义军事力量
专知会员服务
6+阅读 · 8月28日
《北约联邦式电子战云架构》
专知会员服务
6+阅读 · 8月27日
《美陆军野战手册:空域管理战术》
专知会员服务
10+阅读 · 8月27日
相关VIP内容
《面向边缘AI应用的高性能高能效架构探索》156页
专知会员服务
37+阅读 · 2025年4月12日
边缘AI行业深度:边缘AI硬件,引领硬件创新时代
专知会员服务
52+阅读 · 2024年4月18日
【边缘智能综述论文】A Survey on Edge Intelligence
专知会员服务
124+阅读 · 2020年3月30日
【文献综述】边缘计算与深度学习的融合综述论文
专知会员服务
170+阅读 · 2019年12月26日
相关基金
国家自然科学基金
345+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员