The growing demand for on-device AI necessitates energy-efficient execution of DNN based applications on resource-constrained ultra-low power (ULP) platforms. Heterogeneous architectures, combining specialized processing elements (PEs), have emerged as a key solution for achieving the required performance and energy efficiency. However, optimizing energy while executing applications on these platforms requires efficiently managing platform resources like PEs, power features, and memory footprint, all while adhering to critical application deadlines. This paper presents MEDEA, a novel design-time multi-objective manager for energy-efficient DNN inference on Heterogeneous ULP (HULP) platforms. MEDEA uniquely integrates: kernel-level dynamic voltage and frequency scaling (DVFS) for dynamic energy adaptation; kernel-level granularity scheduling, suitable for specialized accelerators; memory-aware adaptive tiling to navigate severe memory constraints; and all within a timing constraint-based optimization strategy, which minimizes energy based on application deadline. To showcase practical viability, we evaluate MEDEA on HEEPtimize, a heterogeneous ULP platform (22 nm, FPGA-prototyped) featuring a RISC-V processor besides Near-Memory Computing (NMC) and Coarse-Grained Reconfigurable Array (CGRA) accelerators. Experimental results, using a biomedical seizure detection case study, demonstrate that MEDEA achieves overall energy reductions of up to 38% compared to representative state-of-the-art methods, while consistently meeting all timing and memory requirements. This effectiveness is attributed to its integrated features, with our analysis showing that kernel-level DVFS alone can be responsible for over 31% of the energy savings in specific scenarios.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

AI大模型技术在电力系统中的应用及发展趋势
专知会员服务
18+阅读 · 2025年6月23日
《利用人工智能加速能源转型》报告
专知会员服务
85+阅读 · 2022年2月23日
【泡泡图灵智库】Detect-SLAM:目标检测和SLAM相互收益
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月28日
【学界】DeepMind论文:深度压缩感知,新框架提升GAN性能
GAN生成式对抗网络
14+阅读 · 2019年5月23日
深度学习中Attention Mechanism详细介绍:原理、分类及应用
深度学习与NLP
10+阅读 · 2019年2月18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
【AIDL专栏】梅涛:深度视觉理解(附PPT)
人工智能前沿讲习班
24+阅读 · 2018年5月25日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
0+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
1+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 · 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
VIP会员
相关主题
最新内容
《最强大的军事网状网络》
专知会员服务
0+阅读 · 今天14:29
《预测陆军征兵任务分配》110页
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:21
分层反无人机系统发展新趋势
专知会员服务
9+阅读 · 9月3日
何为协作武器?
专知会员服务
10+阅读 · 9月1日
相关VIP内容
AI大模型技术在电力系统中的应用及发展趋势
专知会员服务
18+阅读 · 2025年6月23日
《利用人工智能加速能源转型》报告
专知会员服务
85+阅读 · 2022年2月23日
相关资讯
【泡泡图灵智库】Detect-SLAM:目标检测和SLAM相互收益
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月28日
【学界】DeepMind论文:深度压缩感知,新框架提升GAN性能
GAN生成式对抗网络
14+阅读 · 2019年5月23日
深度学习中Attention Mechanism详细介绍:原理、分类及应用
深度学习与NLP
10+阅读 · 2019年2月18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
【AIDL专栏】梅涛:深度视觉理解(附PPT)
人工智能前沿讲习班
24+阅读 · 2018年5月25日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
0+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
1+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 · 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