Viterbi decoders are widely used in communication systems, natural language processing (NLP), and other domains. While Viterbi decoders are compute-intensive and power-hungry, we can exploit approximations for early design space exploration (DSE) of trade-offs between accuracy, power, and area. We present Locate, a DSE framework that uses approximate adders in the critically compute and power-intensive Add-Compare-Select Unit (ACSU) of the Viterbi decoder. We demonstrate the utility of Locate for early DSE of accuracy-power-area trade-offs for two applications: communication systems and NLP, showing a range of pareto-optimal design configurations. For instance, in the communication system, using an approximate adder, we observe savings of 21.5% area and 31.02% power with only 0.142% loss in accuracy averaged across three modulation schemes. Similarly, for a Parts-of-Speech Tagger in an NLP setting, out of 15 approximate adders, 7 report 100% accuracy while saving 22.75% area and 28.79% power on average when compared to using a Carry-Lookahead Adder in the ACSU. These results show that Locate can be used synergistically with other optimization techniques to improve the end-to-end efficiency of Viterbi decoders for various application domains.


翻译:维特比解码器广泛应用于通信系统、自然语言处理等领域。尽管维特比解码器计算密集且功耗较高,但我们可以利用近似方法进行早期设计空间探索(DSE),以权衡精度、功耗与面积。我们提出Locate框架,该框架在维特比解码器计算与功耗最为关键的加-比较-选择单元(ACSU)中使用近似加法器,实现早期DSE。我们通过通信系统和自然语言处理两类应用,展示了Locate在精度-功耗-面积权衡早期DSE中的实用性,获得一系列帕累托最优设计配置。例如,在通信系统中,使用近似加法器时,三种调制方案平均仅损失0.142%精度,却节省了21.5%面积和31.02%功耗。类似地,在自然语言处理的词性标注任务中,15种近似加法器中有7种在ACSU中相比于进位选择加法器保持100%精度,同时平均节省22.75%面积和28.79%功耗。这些结果表明,Locate可与其他优化技术协同使用,以提升维特比解码器在不同应用领域的端到端效率。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
20+阅读 · 2021年9月16日
专知会员服务
32+阅读 · 2021年7月15日
【伯克利-Ke Li】学习优化,74页ppt,Learning to Optimize
专知会员服务
41+阅读 · 2020年7月23日
【Google】平滑对抗训练,Smooth Adversarial Training
专知会员服务
49+阅读 · 2020年7月4日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
TensorFlow 2.0 学习资源汇总
专知会员服务
67+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
【推荐】深度学习目标检测全面综述
机器学习研究会
21+阅读 · 2017年9月13日
【推荐】深度学习目标检测概览
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月1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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
VIP会员
最新内容
ICML 2026 | SARDI:扩散语言模型的自增强检索
专知会员服务
4+阅读 · 6月6日
《国防领域安全采用大语言模型的战略蓝图》
专知会员服务
7+阅读 · 6月6日
ICML 2026 | 演化选择的因果建模
专知会员服务
7+阅读 · 6月5日
综述|学习式3D表征最新进展与趋势
专知会员服务
7+阅读 · 6月5日
人工智能重塑威慑:算法优势的兴起
专知会员服务
7+阅读 · 6月5日
AgentOps综述:智能体系统运维框架
专知会员服务
17+阅读 · 6月4日
《美陆军最新条令:兵力防护》
专知会员服务
14+阅读 · 6月4日
相关VIP内容
专知会员服务
20+阅读 · 2021年9月16日
专知会员服务
32+阅读 · 2021年7月15日
【伯克利-Ke Li】学习优化,74页ppt,Learning to Optimize
专知会员服务
41+阅读 · 2020年7月23日
【Google】平滑对抗训练,Smooth Adversarial Training
专知会员服务
49+阅读 · 2020年7月4日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
TensorFlow 2.0 学习资源汇总
专知会员服务
67+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
【推荐】深度学习目标检测全面综述
机器学习研究会
21+阅读 · 2017年9月13日
【推荐】深度学习目标检测概览
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月1日
相关基金
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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员