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pdf (90) - Faculdade de Informática - pucrs

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propósito específico para execução do algoritmo <strong>de</strong> retro-propagação. Os três processadores neurais<br />

foram projetados para compartilhar o máximo <strong>de</strong> hardware, com a finalida<strong>de</strong> <strong>de</strong> reduzir informação<br />

<strong>de</strong> configuração para cada passo <strong>de</strong> reconfiguração.<br />

Assim como no caso do RRANN, o RRANN-II envolveu o projeto <strong>de</strong> um processador neural <strong>de</strong><br />

propósito geral e um conjunto <strong>de</strong> processadores <strong>de</strong> propósito específico para executar o algoritmo <strong>de</strong><br />

retro-propagação. RRANN-II difere <strong>de</strong> RRANN por explorar as similarida<strong>de</strong>s entre os processadores<br />

neurais. Os 3 processadores neurais são projetados para compartilhar o máximo <strong>de</strong> hardware possível,<br />

no intuito <strong>de</strong> reduzir os dados <strong>de</strong> configuração, em cada passo <strong>de</strong> reconfiguração [HAD95]. Quanto<br />

mais recursos compartilhados por cada processador, menos dados <strong>de</strong> configuração são necessários<br />

para converter um processador neural para o próximo.<br />

Para o projeto <strong>de</strong> reconfiguração dinâmica intrínseca <strong>de</strong> RRANN-II foi necessário muito esforço<br />

<strong>de</strong> projeto e layout manual. Funções comuns foram i<strong>de</strong>ntificadas manualmente e também manual-<br />

mente mapeadas no hardware. Funções únicas a cada estágio foram i<strong>de</strong>ntificadas e projetadas para<br />

operar corretamente com os subcircuitos remanescentes no dispositivo durante a configuração.<br />

Os parâmetros <strong>de</strong> 60 neurônios para um sistema estático e outro dinâmico são listados na Tabela<br />

2.3. Como mostrado, o circuito <strong>de</strong> propósito específico RTR completa o algoritmo com um terço do<br />

hardware necessário para o sistema estático. Esta redução <strong>de</strong> hardware acarreta um incremento na<br />

<strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> funcional <strong>de</strong> 168% sobre a alternativa estática.<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Tabela 2.3: Parâmetros <strong>de</strong> circuito para uma re<strong>de</strong> neural com 60 neurônios no sistema RRANN-II.<br />

ESTÁTICO RTR<br />

Máximo Global Parcial<br />

CONEXÕES 10980 10980 10980 10980<br />

(células) 50764 18094 18<strong>90</strong>4 18<strong>90</strong>4<br />

(ms) 1,49 1,49 1,49 1,49<br />

(ms) N/A 0 2,42 1,16<br />

N/A 0 1,62 0,78<br />

146 391 148 219<br />

0 1,68 0,014 0,50<br />

Para calcular a <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> funcional real do sistema RTR o tempo <strong>de</strong> configuração <strong>de</strong>ve ser co-<br />

nhecido. Os três passos <strong>de</strong> reconfiguração requeridos pelo RRANN-II consomem 2,42ms quando a<br />

reconfiguração global é utilizada. Apesar <strong>de</strong> isto justificar o sistema com uma taxa <strong>de</strong> reconfigura-<br />

ção <strong>de</strong> 1,62ms, o incremento total obtido pela utilização <strong>de</strong> RTR é <strong>de</strong> apenas 1,4%. Reconfigurando<br />

somente as partes do circuito que precisam ser mudadas, o tempo <strong>de</strong> reconfiguração é reduzido para<br />

1,16ms. Esta redução no tempo <strong>de</strong> configuração tem impacto significante na <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> funcional<br />

total. Como resumido na Tabela 2.3, a taxa <strong>de</strong> configuração é reduzida para 0,78 e um incremento na<br />

<strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> funcional é <strong>de</strong> 50%.<br />

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