自从AI芯片成为热门的研究课题,众多关于AI芯片架构探索的学术文章不断涌现,大家从不同的角度对AI芯片进行架构分析及性能优化。MLIR是谷歌团队推出的开源编译器框架,颇受瞩目,灵活的编译器架构提升了其在众多领域应用的潜力。通过自定义IR的衔接,可以在架构探索和MLIR之间架起一座桥梁,在编译的过程中,自动进行硬件架构的探索和软件的优化编译,甚至生成硬件的代码,实现软硬协同设计。
架构探索方法的介绍近十年,AI领域专用芯片的演进极大地促进了架构探索(指架构定义及性能分析)的发展,先后出现了众多的分析方法,这些分析方法针对AI计算过程中关键算子以及网络模型进行建模分析,从PPA(Power-Performance-Area)三个角度评估硬件性能。与此同时,伴随着AI编译框架的发展,尤其受益于MLIR编译器框架的可复用及可扩展性(详见MLIR多层编译框架实现全同态加密的讨论),将这些分析方法融入到MLIR框架中也变得十分可能,从而使用编译器对硬件架构进行探索。
架构分析中
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