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RD Efficient FPGA Deployment of Learned Image Compression: Knowledge Distillation and Hybrid Quantization

Created by
  • Haebom

저자

Alaa Mazouz, Sumanta Chaudhuri, Marco Cagnanzzo, Mihai Mitrea, Enzo Tartaglione, Attilio Fiandrotti

개요

본 논문은 학습 가능한 이미지 압축(LIC)의 하드웨어 친화적인 구현에 초점을 맞추고 있습니다. 기존 LIC 하드웨어 구현이 지연 시간에 우선순위를 두는 것과 달리, 본 논문은 모델 차원 조정을 통해 특정 하드웨어 플랫폼에 맞춘 설계 튜닝의 부담을 줄이면서 RD 효율성을 유지하는 새로운 설계 패러다임을 제시합니다. 이는 우수한 LIC 모델에서 효율적인 학생 모델을 증류하는 프레임워크, RD 효율성을 유지하는 GDN 활성화 함수의 하드웨어 친화적인 구현, 그리고 병렬 처리 및 자원 할당 최적화를 통해 FPGA 자원을 최대한 활용하는 파이프라인 FPGA 구성을 포함합니다. 실험 결과, 기존 FPGA 구현보다 우수한 성능을 보이며, 원래 모델과 거의 동일한 RD 효율성을 달성함을 보여줍니다.

시사점, 한계점

시사점:
모델 차원 조정을 통해 다양한 하드웨어 플랫폼에 대한 설계 튜닝 부담을 줄이는 새로운 LIC 하드웨어 구현 패러다임 제시.
RD 효율성을 유지하는 하드웨어 친화적인 GDN 활성화 함수 구현.
병렬 처리 및 자원 할당 최적화를 통한 FPGA 자원의 효율적인 활용.
기존 FPGA 구현 대비 우수한 성능과 원 모델 수준의 RD 효율성 달성.
한계점:
제시된 프레임워크와 구현의 일반성 및 다른 LIC 모델에 대한 적용 가능성에 대한 추가적인 연구 필요.
특정 FPGA 플랫폼에 대한 최적화에 집중되어 다른 하드웨어 플랫폼으로의 이식성에 대한 평가 필요.
에너지 효율성 등 다른 하드웨어 성능 지표에 대한 분석 부족.
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