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嵌入式开发既要代码小,又要速度快!程序该如何优化?

4、定义常数 在程序化设计过程中,对于经常使用一些常数,如果将它直接写到程序中去,一旦常数数值发生变化,就必须逐个找出程序中所有的常数,并逐一进行修改,这样必然会降低程序可维护性。...(2) 平方运算 a = pow(a, 2.0); 可以改为: a = a * a; 说明:在有内置硬件乘法器单片机中(51 系列),乘法运算比求平方运算快得多,因为浮点数求平方是通过调用子程序来实现...,在自带硬件乘法器AVR 单片机中,ATMega163 中,乘法运算只需2 个时钟周期就可以完成。...在ICCAVR 中,如果乘以2n,都可以生成左移代码,而乘以其它整数或除以任何数,均调用乘除法子程序。用移位方法得到代码比调用乘除法子程序生成代码效率高。...实际,只要是乘以或除以一个整数,均可以用移位方法得到结果,: a = a * 9; 可以改为: a = (a << 3) + a; 5、循环 (1) 循环语 对于一些不需要循环变量参加运算任务可以把它们放到循环外面

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一文揭开AI芯片神秘面纱

目前通用CPU、GPU都能执行AI算法,只是效率不同问题。但狭义讲一般将AI芯片定义为“专门针对AI算法做了特殊加速设计芯片”。 2、AI芯片主要用处?...手机里指纹解锁、面部识别应用等。 3、AI芯片是不是比CPU要难以设计? 恰恰相反,AI芯片很容易实现,因为AI芯片要完成任务,绝大多是是矩阵或向量乘法、加法,然后配合一些除法、指数等算法。...CPU与GPU并不是AI专用芯片,为了实现其他功能,内部有大量其他逻辑,这些逻辑对于目前AI算法来说是完全用不,自然造成CPU与GPU并不能达到最优性价比。...手机的话,也是一样焊在主板,手机上主要用于图像处理,AI美颜、人脸识别等任务,如果系统设计得好的话,AI芯片存储模块可以大大减少,直接调用摄像头底层存储数据,留出来空间可以增加更多计算单元。...16X16=256个乘法器。这些乘法器同时计算,也就是说,一个周期可以执行256个乘法。 NFU-2是加法树。16个。每个加法树是按照8-4-2-1这样组成结构。每个加法数有15个加法器。

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软硬件融合技术内幕 终极篇 (5) —— 中华文明瑰宝

因此,4bit乘法器输入和输出应当像下图这样: 从上图竖式看出,4bit x 4bit需要进行三次移位运算,以及三次加法运算,因此,乘法器实际需要一个移位器,以及一个8bit暂存器:...我们想到,在前面几期,我们介绍加法器实际是无状态,并没有中间状态存储。而乘法器需要中间状态存储,也就是需要所谓“寄存器”。这就进入了数字电路一个新领域——时序电路。...当然,这样乘法器在理论是很不错,但在真实工程实践中,因为每次移位都需要1个时钟周期,32bit移位就需要32个时钟周期;同时,每次累加也需要1个时钟周期,这会导致32bit乘法运算需要100...在工程实践中,对乘法器优化是CPU设计深水区。Intel386计算16bit数乘法需要约150个指令周期,而486只需要30个指令周期。 在计算机ALU,最为复杂运算单元是除法器。...计算机计算除法方式和人类差不多,以16bit除以8bit为例,需要以下步骤: 从高位开始试商并计算该轮余数; 余数左移一位,与被除数随后一位组合,循环回步骤1,重复8次循环; 因此,计算除法需要1

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Si Stebbins Stack中数学与魔术(十一)——《Woody on Stebbins》作品赏析

如果能够找到公差恰好为1,模也够大在一定范围内管用性质,那就再好不过了。因此,这里根据等差数列性质我们发现,两个公差是6,3个是9,4个是12。...实际,这就是个取22 + n(mod 13)C13群完全代表系罢了。 好了,索引+1和数值特征-1加合到一起,必然就可以构成常量了。...这里我们取从Ace开头Si Stebbins序列,那么从下一张4开始连续序列以及包括其在内13张牌,其连续4张点数和再往后数那么多张以后,会达到常数张数为5 + 34 + n - n = 39,换句话说...感性理解,因为这种发牌本质是把同余或者等周期位置牌放置在了同一叠,那自然再发时候,每叠几张就要再把它从相邻位置重新发回各个牌叠代表周期等效位置上去。...关于多叠发牌,其实有两种基本模型,一种是上面的依次发牌,对应是小学数学里讲等分除法计算过程,还有个是每次都发在一叠,给定张,这个是包含除法意义,以后可以更多地来探讨里面的一些数学教育意义和魔术价值

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数字硬件建模SystemVerilog-组合逻辑建模(3)使用函数表示组合逻辑

为了表示组合逻辑行为,每次调用函数时都必须计算一个新函数返回值。如果调用了静态函数,但没有指定返回值,则静态函数将隐式返回其一次调用值。这是锁存逻辑行为,而不是组合逻辑。...:作为组合逻辑函数 最佳实践指南7-8 在可能情况下,使用SystemVerilog运算符,*,而不是使用循环和其他编程语句。...算法乘法器示例7-2还说明了为什么在乘法和除法等复杂运算中最好使用SystemVerilog运算符。...RTL模型不是在具有大量内存资源通用计算机上运行软件程序。RTL模型是门级实现抽象。所表示功能需要在物理上适合目标ASIC或FPGA,并且在时间在有限数量或时钟周期内。...之前文章有详细介绍了在RTL模型中使用算术运算符(乘法和除法指导原则。

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嵌入式 NPU 发展概况

当用现有的基于冯·诺伊曼结构经典计算机( X86、ARM 通用处理器和英伟达 GPU )运行神经网络应用时,就不可避免地受到存储和处理分离式结构制约,数据吞吐量限制算力。...GPU(Graphics Processing Unit)是一种图形处理器,它可以弥补 CPU 在计算能力天然缺陷。...NPU 也有不足,特定指令集可能只满足部分机器学习需要,而不支持指令或多个神经网络组合计算仍然需要回落 (Fallback) 至通用处理器计算。...总的来说NFU将资源分为了16份,每一份包括NFU-116个乘法器,NFU-21个加法树(15个加法器)和NFU-3一个激活函数运算器,运算时一份资源中乘法器同时运行共输出16个结果,送加法树,加法树运算后得出一个结果送激活函数...ALU包含各一个加法器、乘法器除法器和一个转换器(converter),用于机器学习中一些特殊MLU解决不了计算。

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浅谈Python内置对象类型——数字篇(附py2和py3区别之一)

Python内置对象可以分为简单类型和容器类型,简单类型主要是数值型数据,而容器类型是可以包含其他对象类型集体,序列、元组、映射等。         ...所有的对象都有数据属性和内置方法。对象方法就是我们经常说函数,用于执行操作,作用于对象。对象属性和方法都可以通过点操作符(.)来调用。         ...前天小编写了一篇文章,关于如何在交互式环境中执行Python程序,下图是部分实例,先感受一下数字类型对象。...其实Python中也支持科学计数法,常常用科学计数法来表示浮点数,1.2e-3或1.2E-3表示1.2*10-3次方。...除了默认十进制数之外,还可以使用二进制、八进制、十六进制来表示常数,不过要在这些数字前边添加前缀以便和十进制数进行区分,二进制、八进制、十六进制前缀分别是0b、0、0x。

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浅谈Python内置对象类型——数字篇(附py2和py3区别之一)

Python内置对象可以分为简单类型和容器类型,简单类型主要是数值型数据,而容器类型是可以包含其他对象类型集体,序列、元组、映射等。...所有的对象都有数据属性和内置方法。对象方法就是我们经常说函数,用于执行操作,作用于对象。对象属性和方法都可以通过点操作符(.)来调用。...前天小编写了一篇文章,关于如何在交互式环境中执行Python程序,下图是部分实例,先感受一下数字类型对象。 ?...其实Python中也支持科学计数法,常常用科学计数法来表示浮点数,1.2e-3或1.2E-3表示1.2*10-3次方。...复数也支持常数四则运算等,复数之间运行结果仍为复数,如下图所示: ?

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数值问题

为方便比较,将阶加上一个偏置常数使其变成正数,因为加都是同一个偏置常数,阶差值也是不会改变。...c语言中可解释为有符号数和无符号数,而 $java$ 中只解释为有符号数。 数值比较时,得确定类型才能比较。通常默认为有符号数相比,若出现无符号数,则按照无符号数相比。...计算机里整数浮点数加减乘除运算实际过程都很复杂,内容很多,建议直接看唐朔风计算机组成原理第六章,数字逻辑相关书籍中加法器,乘法器电路实现。深入理解计算机系统对各种数值算法理论推导。...常量乘除 乘除法运算所花时间远远多于移位加减运算时间,因此,编译器处理变量与常量乘除时会以移位,加法,减法组合运算来代替乘除法。...然后再看看数字逻辑相关书籍了解了解加法器乘法器电路实现来加深理解 好了本节就这样吧,有什么问题还请批评指正,也欢迎大家来同我讨论交流学习进步。

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仅需15成本:TPU是如何超越GPU,成为深度学习首选处理器

Cloud TPU 将 TPU 作为可扩展云计算资源,并为所有在 Google Cloud 运行尖端 ML 模型开发者与数据科学家提供计算资源。...这种 GPU 架构在有大量并行化应用中工作得很好,例如在神经网络中矩阵乘法。实际,相比 CPU,GPU 在深度学习典型训练工作负载中能实现高几个数量级吞吐量。...因为 GPU 在其 ALU 执行更多并行计算,它也会成比例地耗费更多能量来访问内存,同时也因为复杂线路而增加 GPU 物理空间占用。...首先,TPU 从内存加载参数到乘法器和加法器矩阵中。 ? 然后,TPU 从内存加载数据。当每个乘法被执行后,其结果将被传递到下一个乘法器,同时执行加法。因此结果将是所有数据和参数乘积和。...Cloud TPU v2 价格,截至 2018 年 8 月。 斯坦福大学发布了深度学习和推理基准套装 DAWNBench。你可以在上面找到不同任务、模型、计算平台以及各自基准结果组合。

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计算机组成原理:第二章 运算法和运算器

结论: 一个负数加上“模”就是它补数(-3+12=9,表示-3在模为12下补数是9)。 一个正数和一个负数互为补数时,他们绝对值之和即为模数(相当于结论1逆运算)。 正数补数就是其本身。...:x = -1010,取反得0101,+1得0110,加上符号位得补码:1,0110。...例题: 1.设x=+15,y=-13,用带求补器原码阵列乘法器求出乘积x·y 由于是原码列阵乘法器,首先求出x和y原码:[ x ]_ 原 = 01111,[ y ]_ 原 = 11101, 去掉符号位...2.设x=-15,y=-13,用带求补器补码阵列乘法器求出乘积x·y。...逻辑非运算 逻辑非也称求反, 对某数进行逻辑非就是按位求反,常用变量加一横来表示。

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使用Python在自定义数据集训练YOLO进行目标检测

此外,我们还将看到如何在自定义数据集训练它,以便你可以将其适应你数据。 Darknet 我们认为没有比你可以在他们网站链接中找到定义更好地描述Darknet了。...Darknet是一个用C和CUDA编写开源神经网络框架。它快速、易于安装,并支持CPU和GPU计算。你可以在GitHub找到源代码,或者你可以在这里了解更多关于Darknet能做什么信息。...所以我们要做就是学习如何使用这个开源项目。 你可以在GitHub找到darknet代码。看一看,因为我们将使用它来在自定义数据集训练YOLO。...克隆Darknet 我们将在本文中向你展示代码是在Colab运行,因为我没有GPU…当然,你也可以在你笔记本重复这个代码。偶尔会更改路径。...我们在上一个单元格中设置配置允许我们在GPU启动YOLO,而不是在CPU。现在我们将使用make命令来启动makefile。

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研学社·系统组 | 实时深度学习推理加速和持续训练

训练需要很高吞吐量,因此也通常在 GPU 完成,因为 DNN 模型训练通常会涉及大量并行计算和简单控制流与功耗效率。...2.6GHz)和 GPU 服务器(same CPU with 1XP100 PCIe)性能。...传统,FPGA 峰值浮点运算性能不如 GPU,因此 FPGA 侧重于发展有关 DNN 推理技术。...一块 TPU 包含 60000 Int8 乘法器,几乎是在普通 GPU FP32 乘法器 25 倍。...可配置、可编程三个硬件单元:矩阵乘法器单元、标准缓存和激活单元驱动了这些特殊设计指令高效执行。矩阵乘法器单元是一个大规模并行矩阵处理器,它能在单个时钟周期内进行成百上千次矩阵运算(乘法和加法)。

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港科大等提出基于FPGA实现同态加密算法硬件加速方案

基于二进制进行运算芯片,包括 CPU,都可以轻松实现高效加法、乘法、位移等运算;然而取模、除法等运算则一直是硬件电路难以啃下硬骨头,计算效率十分低下,显然 Paillier 加密运算中存在不可避免取模和幂运算...整除(被 2 整数次幂除本质就是向右移位),从而可以无误差地通过移位操作完成除法,同时保证,完成了移位之后得到最终结果 ?...因此,如何在硬件优化蒙哥马利模乘运算成为了主要工作。我们从资源分配和时序分析两个方面对优化工作进行介绍。...由图一所示,蒙哥马利模乘算法由内外两重循环构成,我们将单次内部循环操作封装为如图三所示处理单元,每个处理单元中包含两个乘法器,分别用于计算 x*y 和 q*m,两个乘法结果与外层循环一轮计算结果...将乘法器声明为流水(Pipelined)乘法器:流水乘法器可以将大位宽乘法拆分到多个时钟周期执行,从而缓解紧张时序。

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编码通信与魔术初步(五)——编码通信魔术入门《3 * 7感应》

在前面的内容里,我着重介绍了通信模型,信息论,以及把这些理论用在魔术基本思路。最后尤其说清楚了编码通信魔术应用边界,是以辨识力效果作为主要表现形式这类魔术主要数学原理。...,因为本质魔术师只是秘密地得知了一些信息而已,天然表现为辨识力魔术效果。...而转化为其他不同形式效果则比较少,但也不是没有,比如也可以把这个信息变成一种巧合(《对称与魔术初步(二)——经典魔术《命中注定缘分》》等在对称与群论系列里魔术很多都是这样,不过通信部分比较简单...比如我读小学和给小学生讲解这个魔术时候,哪知道啥是信息论啊,但还是可以看到每一次回答,都使得牌范围缩小一点,最后缩小到只剩下一张,用到数学描述工具也仅仅停留在带余除法。...首先,你从21张还是27张中间找到了观众选牌,感受上区别并不大,虽然熵不确定度上真的区别不小,除非小到3张,人们才会有比较大区别,觉得还是二十几张这个可能更厉害;其次,我们希望尽量抹去魔术中所有可能数学含义

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关于振动分析

但是,热转换单元R1和 S1、R2和S2具有一定,且固定时间常数,所以对于过低频率信号,需要较长时间才能稳定,并且温度波动会较大,所以了这种真有效值计算方案低频性能不好。...平方可以使用乘法器完成,平均可以使用低通滤波器完成,开方可以使用运放和乘法器完成。 显式计算法框图如图2所示,因为是连续模拟测量,所以选择性能优秀乘法器和运放可以实现相对不错精度和带宽。...它缺点是带宽一般比热真有效值计算或显式计算法要窄。隐式计算方案可以使用直接乘法和除法,或者使用一种对数-反对数电路技术。...理论加速度在时域上进行两次积分可以得到位移 , 但实际结果却不一定想象中那么理想。我曾经将测得加速度经过两次积分后想获得速度 , 但积分结果却与现实有很大偏差 ( 如图 1 。...频域积分据说相对稳定一些 , 不过存在相位误差问题。但是本人没有试验成功 , 也没有找到理论根据 , 版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。

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matlab与FPGA数字滤波器设计(6)—— Vivado 中使用 Verilog 实现并行 FIR 滤波器截位操作

并行结构即并行实现 FIR 滤波器乘累加操作,数据处理速度较快,使用多个乘法器同时计算乘法操作,数据输入速率可以达到系统处理时钟速率,且与阶数无关(相比较串行,用了更多资源,但提高了处理速度,典型...量化后导出参数,可以直接用 .coe 文件导出备用,导出后 matlab 也会自动打开系数文件,用 Verilog 语言常数定义参数 h0 ~ h7(注意指定为有符号数); ?...(3) 综合 RTL 图 综合后共用到 6 个乘法器和 7 个加法器, Verilog 共计有 8 次乘法,但是其中有 2 个乘法乘数是常数 0,所以 Vivado 只综合出 6 个乘法器;...[15:0]) ,当数据比较小时候可以(高位没有有效数据,用十进制举例 2 * 2 = 4,取十进制低位为 4); (3)根据仿真出来数据表示范围,去掉高位符号位,截取实际需要数据; ?...仿真例化器件,找到下方 data_out_temp 信号并右键 Add to Wave Window(箭头1),点击 Restart(箭头2)之后再仿真 Run(箭头3),调成模拟波形 Analog

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Trio-ViT | 专门针对高效 ViTs 卷积 Transformer混合架构加速器!

具体来说,作者首先采用领先一位检测器(LOD)来找到 X_{Q} 第一个非零位索引 i ,然后加上 i 与 (i-1) 位值来获得结果。..._MAT引擎_由 S 个PE通道组成,每个通道包括 T 个乘法器,旨在高效处理EfficientViT中多个基于乘法操作,不包括DWConvs,第V-A1节设计选择#1中解释那样。...此外,_log2量化模块_用于根据第IV-D节第一段末尾步骤对等式(4)中除数进行量化,从而提高量化精度并使昂贵除法转换为硬件高效位运算移位,第IV-D节所述。...Evaluation of Trio-ViT's Dedicated Accelerator 与GPU/CPUSOTA Baseline 比较。...如图10所示(其中y轴以对数刻度绘制以便更好地说明),与GPU/CPUSOTA Baseline 相比,作者可以获得更好硬件效率,证明了作者有效性。

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【科普】什么是TPU?

数据维度 一个简化向量架构 GPU 是一个向量机(vector machine)。你可以给它一个很长数据列表——一个一维向量——并同时在整个列表运行计算。...脉动阵列是一种硬件算法,它描述了计算矩阵乘法芯片单元模式。“Systolic”描述了数据如何在芯片中以波浪形式移动,就像人类心脏跳动。 TPU 中实现脉动阵列版本设计有一些变化。...升级意味着新一代 TPU 更加灵活——足以让谷歌轻松地将它们布置在他们。 其他概念 bfloat16 大多数 CPU/GPU 机器学习计算都是使用 32 位浮点数完成。...在 TPU ,大部分数据仍以 float32 格式存储。但是,MXU 具有 bfloat16 乘法器和 float32 累加器。...它将您 TF 图转换为线性代数,并且它有自己后端可以在 CPU、GPU 或 TPU 运行。 Pods Google云中 TPU 存在于“pod”中,它们是具有大量计算能力大型机架。

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