计算机科学与探索

作者：陈宇昊，宋印杰，祝亚楠，高云飞，李洪革

单位：北京航空航天大学 电子信息工程学院，北京 100191

关键词：概率计算,脉冲神经网络,低功耗,类脑芯片

概率计算（逻辑）是一种将二进制转换为概率编码的数字脉冲码流的逻辑计算，以计算精度与时延为代价，具有低功耗、高能效的计算优势。阐释了概率计算的基本概念，设计了单通道与多通道的概率计算电路，有效提高了概率计算的速度与精度。基于所提出概率计算电路，设计了概率脉冲神经元，从而实现了神经网络的可重构计算架构——北航筹算。该设计采用KINTEX-7（FPGA）实现，相较于传统二进制阵列乘法器构成的乘加器计算单元，概率计算的逻辑资源开销（LUT）降低80%。在SCNN网络计算实验中，测试运行了LeNet与AlexNet，时钟频率350 MHz条件下，均值能效可达0.536 TSOPS/W，PE利用率可达90%以上。

来源：2021年第11期

《计算机科学与探索》期刊编辑部

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