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南方科技大學安豐偉教授做客光電信息學術講座

作者: 时间:2019-08-22 点击数:

受我院集成電路工程系王超老师的邀请,南方科技大学深港微电子学院安丰伟教授于2019年6月21日上午做客光电信息学术讲座,在西一楼大会议室作了题为《用于图像识别和机器学习算法的高能效VLSI设计》(Energy-efficient VLSI design for image recognition and machine learning algorithms)的学术讲座。此次学术报告吸引了不少万濠国际娱乐的老师、研究生和本科生参加。


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在热烈的欢迎掌声之后,王超老师向大家介绍了本期光电信息学术报告的嘉宾安丰伟教授。安教授的报告从基于静态随机存取存储器(SRAM)的图像识别和机器学习研究进展入题,内容主要分为以下三个部分:机器学习与图像识别、能量效率(energy efficiency)、以及如何为物体检测(object detection)设计一款高能效芯片。安教授通过对机器学习的概述引出了本次报告的重点人工智能(AI)芯片,并列举分析了各类AI芯片的平台,包括CPU&GPU、FPGA以及ASIC等,同时还为大家讲解了边缘AI的概念与特点。安教授提到,功耗是由电池供电的移动设备应该考虑的关键因素。用于图像识别和机器学习的VLSI设计必须同时考虑处理速度和能量效率,还要考虑对于机器学习算法硬件实现中片上数据存储和缓存的SRAM消耗所的大量功耗。所以,提出一种适合于硬件实现、能够优化SRAM利用率的机器学习算法是提高能量效率的重要途径。


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随后,安教授从如何为物体检测设计高能效芯片展开了讨论,并从算法结构和效果角度为大家展示了高动态范围图像(HDR)的强大功能。在计算机图形学与电影摄影术中,HDR是用来实现比普通数位图像技术更大曝光动态范围(即更大的明暗差别)的一组技术。高动态范围成像的目的就是要正确地表示真实世界中从太阳光直射到最暗的阴影这样大的范围亮度。在报告中,安教授为大家详细介绍了一种具有优化SRAM利用率的硬件算法,并用于图像识别和机器学习算法。具有高能效VLSI架构的原型芯片采用28/65/180nm CMOS技术进行验证,具有高集成度和内存利用率,可用于演示便携式设备的适用性。

安教授的報告圖文並茂、由淺入深,具有針對性地對不少本科生做了耐心詳細的一個半小時的基本慨念介紹和AI芯片設計講授。在報告的最後部分,安教授對報告的內容做了總結,圖像識別和機器學習的高能效芯片設計不僅需要重新設計相關算法,同時還需要對SRAM的利用率進行優化。


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在最後報告的交流互動環節,安教授與同學們就圖像識別的算法以及機器學習在硬件中的實現展開了熱烈的討論,耐心細致且淺顯易懂地爲大家講解了圖像識別理論中每一個深奧晦澀的細節。光電信息學院2019級集成電路專業研究生許家瑞同學在會後總結道:“在這次報告中,我接觸到了與自己生活息息相關的圖像處理與圖像識別,安老師的耐心講授也讓我對其原理有所了解,‘知其然更要知其所以然’才是一個大學生對待知識應有的態度”。光電信息學院2016級集成電路專業本科生吳峥同學總結道:“在報告中,安教授給我們介紹了AI智能識圖的前沿研究。他講到了目前應用廣泛的雲邊緣端計算技術,讓我能夠對日常生活中無處不在的“雲端”有所了解。同時,報告中介紹的流水線計算結構也和我的專業學習內容結合了起來,讓我體會到我們現在學習的知識是很有意義的,作爲本科生,我們要抱著認真的態度做好課內學習,爲今後的學習和研究打好基礎”。

討論互動結束後,光學與電子信息學院王超老師代表學院爲對安教授表示了衷心的感謝。之後,本次光電信息講座活動在師生們的熱烈掌聲中圓滿結束。


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安豐偉博士于2013年在日本廣島大學獲得工學博士學位。現在擔任南方科技大學深港微電子學院副教授。在此之前擔任日本松下半導體公司的主管工程師,其專長是圖像識別與機器學習的大規模數字集成電路設計。安博士積累了十年以上圖像處理、圖像識別、機器學習的電路設計和系統集成(SoC)等經驗,具有豐富的學術界和工業界的背景。安博士在松下半導體公司開發的産品和在廣島大學的研究成果等的目標應用是高級輔助駕駛系統(ADAS)和自動駕駛。現在安博士帶領自己的團隊繼續從事面向自動駕駛的動態目標追蹤專用芯片的研究。

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