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存算一体芯片的编译器与编程框架.docx
资料介绍
存算一体芯片的编译器与编程框架
1 引言
存算一体芯片的编译器是连接硬件算力和应用算法的关键桥梁。与传统冯·诺依曼架构不同，存算一体芯片需要在存储阵列内执行计算，编程模型需要显式管理数据布局和计算调度。本章系统分析存算一体编译器的架构设计、编程模型和软件工具链。
2 编程模型挑战
2.1 数据布局
权重矩阵需要映射到Crossbar阵列的特定位置，输入数据需要按特定顺序加载。数据布局直接影响计算效率。
2.2 计算调度
计算调度需要考虑Crossbar阵列的尺寸限制、数据复用和计算依赖。
3 编译器架构
3.1 前端
编译器前端将神经网络模型转换为中间表示（IR），进行图优化和算子融合。
3.2 中端
中端进行数据布局优化、计算调度和内存分配，将权重矩阵映射到Crossbar阵列。
3.3 后端
后端生成芯片配置代码，包括Crossbar权重编程、输入数据加载和输出数据收集。
4 RISC-V存算一体标准
微纳核芯作为RISC-V存算一体应用组组长单位，牵头制定了全球首个RISC-V存算一体统一标准，开源配套扩展指令集、算子库与适配编译器。
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