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摘要 — 超维计算 (HDC) 已成为深度神经网络的替代轻量级学习解决方案。HDC 的一个关键特性是高度并行，可以促进硬件加速。然而，以前的 HDC 硬件实现很少关注 GPU 设计，这也导致效率低下，部分原因是在 GPU 上加速 HDC 的复杂性。在本文中，我们提出了 OpenHD，这是一个灵活且高性能的 GPU 驱动框架，用于自动将包括分类和聚类在内的一般 HDC 应用程序映射到 GPU。OpenHD 利用专门针对 HDC 的内存优化策略，最大限度地缩短对不同内存子系统的访问时间，并消除冗余操作。我们还提出了一种新颖的训练方法，以实现 HDC 训练中的数据并行性。我们的评估结果表明，所提出的训练方法可以快速达到目标准确率，将所需的训练周期减少了 4 × 。借助 OpenHD，用户无需领域专家知识即可部署 GPU 加速的 HDC 应用程序。与最先进的 GPU 驱动的 HDC 实现相比，我们在 NVIDIA Jetson TX2 上的评估表明，OpenHD 在基于 HDC 的分类和聚类方面分别快了 10.5 倍和 314 倍。与 GPU 上的非 HDC 分类和聚类相比，由 OpenHD 驱动的 HDC 在准确度相当的情况下快了 11.7 倍和 53 倍。
OpenHD：基于 GPU 的超维计算框架
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