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紧致压缩:通过细粒度剪枝与权重置换实现 CNN 的高效压缩

机器学习 2024-11-22 v1

摘要

剪枝后的非结构化稀疏性对现有规则架构(如脉动阵列)中深度学习模型的高效实现提出了挑战。另一方面,粗粒度结构化剪枝适合在规则架构中实现,但在剪枝后模型大小相同时,往往比非结构化剪枝有更高的精度损失。本工作中,我们提出一种基于新颖权重置换方案的模型压缩方法,以在硬件设计中充分利用细粒度权重稀疏性。通过置换获得权重矩阵的最优排列,并将稀疏权重矩阵进一步压缩为小而稠密的格式,以充分利用硬件资源。我们探索了两种剪枝粒度。除非结构化权重剪枝外,我们还提出更细粒度的子字级剪枝以进一步提升压缩性能。相较最先进(SOTA)工作,矩阵压缩率由 5.88x 显著提升至 14.13x。结果,吞吐量与能效分别提升 2.75 倍与 1.86 倍。

关键词

引用

@article{arxiv.2104.01303,
  title  = {Tight Compression: Compressing CNN Through Fine-Grained Pruning and Weight Permutation for Efficient Implementation},
  author = {Xizi Chen and Jingyang Zhu and Jingbo Jiang and Chi-Ying Tsui},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2104.01303},
  year   = {2024}
}

备注

Previous Conference Version: 2020 57th ACM/IEEE Design Automation Conference (DAC)