01
数据流架构概述
训练加速器发展背景 · 数据流核心思想 · 与冯·诺依曼对比
基础概念
02
数据流计算模型
数据驱动执行 · 令牌传递 · 静态/动态数据流
模型理论
03
训练加速器硬件基础
脉动阵列 · 片上存储层次 · 数据通路设计
硬件微架构
04
数据流映射策略
循环分块 · 数据复用 · 流水线与并行度
映射优化
05
典型数据流架构分析
Google TPU · NVIDIA Tensor Core · Groq
案例商业
06
数据流调度与同步
静态/动态调度 · Barrier/Token · 死锁避免
调度同步
07
数据流编程模型
Spatial/Tiramisu · 编译器映射 · IR设计
编程编译
08
性能建模与评估
Roofline模型 · 吞吐/延迟 · 能耗建模
性能分析
09
挑战与趋势
稀疏支持 · 混合精度 · 可重构 · 3D堆叠
前沿挑战
10
综合案例:Transformer加速器
架构定义 · 映射 · 仿真
项目实战
11
片上网络 (NoC)
Mesh/Torus拓扑 · 路由 · 拥塞控制
互连通信
12
内存子系统
HBM/GDDR · 内存控制器 · 预取与缓存一致性
存储架构
13
同步与异步流水线
细粒度流水线 · 气泡消除 · 握手协议
流水线控制
14
控制流处理
分支预测 · 条件执行 · 谓词执行
控制分支
15
向量化与张量化
SIMD/SIMT · 张量指令集 · 向量寄存器
向量SIMT
16
低精度计算
INT8/FP8/FP16 · 量化感知训练 · 混合精度调度
精度量化
17
稀疏加速
结构化/非结构化稀疏 · 稀疏矩阵乘法器
稀疏加速
18
自动调优
AutoTVM/Ansor · 贝叶斯优化 · 映射搜索
自动调优
19
容错设计
ECC保护 · 重计算 · 检查点恢复
可靠容错
20
功耗管理
DVFS · 时钟门控 · 电源门控
功耗低功耗
21
多芯片互联
Chiplet · Die-to-Die · 一致性协议
封装互联
22
虚拟化与多租户
分区 · 隔离 · QoS
虚拟化云
23
编译器前端
算子融合 · 内存规划 · 循环变换
编译前端
24
编译器后端
指令调度 · 寄存器分配 · 代码生成
编译后端
25
仿真与验证
Cycle-Accurate · RTL仿真 · 形式化验证
验证仿真
26
基准测试
MLPerf · 微基准 · 性能剖析
评测标准
27
安全与隐私
侧信道防御 · 可信执行环境 (TEE)
安全隐私
28
新兴存储技术
MRAM/ReRAM · 近存计算
存储新兴
29
光互连
硅光技术 · 光NoC · 功耗带宽优势
光互连前沿
30
未来展望
量子计算 · 神经形态 · 自适应数据流
未来趋势