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龙图腾网恭喜重庆邮电大学申请的专利一种低片外传输带宽需求的卷积神经网络加速方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114638347B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-13发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210430624.1，技术领域涉及：G06N3/0464；该发明授权一种低片外传输带宽需求的卷积神经网络加速方法是由张红升;甘济章;黄奎;刘挺;王玺设计研发完成，并于2022-04-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种低片外传输带宽需求的卷积神经网络加速方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种低片外传输带宽需求的卷积神经网络加速方法，属于传输技术领域。通过对基于“切片”调度策略的数据流进行复用性分析，在FPGA片上计算、存储、逻辑等资源的约束下，为卷积神经网络模型每一个卷积层设计单独的调度策略等方式，降低高吞吐量对传输带来的压力，避免有限的带宽成为系统整体性能的瓶颈，从而解决实际应用中访存拥塞的问题，提升卷积神经网络模型在FPGA平台上部署的适配的，扩宽其应用场景。本发明具备低成本、高集成度、硬件资源消耗低、结构简单、可靠性高、易于实现等优点，能有效的降低高吞吐量对传输带来的压力，避免有限的带宽成为系统整体性能的瓶颈，从而解决实际应用中访存拥塞的问题。

本发明授权一种低片外传输带宽需求的卷积神经网络加速方法在权利要求书中公布了：1.一种低片外传输带宽需求的卷积神经网络加速方法，其特征在于：该方法包括： 数据加载load、卷积计算conv和数据写回store； 根据DDR3传输理论带宽的计算公式： BandwidthDDR＝Core_frq×Bus_bitwidth×Mult_factor8bits 其中，Core_frq代表内存核心频率，其等于DDR3的数据频率除以8比特，Bus_bitwidth代表内存总线位宽，5CSEBA6芯片所支持的最大DDR3数据频率为800Mhz，所支持的总线位宽为32比特；Mult_factor代表内存的倍增系数； DDR采用时钟脉冲上升、下降沿各传一次数据，1个时钟信号传输2倍于SDRAM的数据，称为双倍速率SDRAM；它的倍增系数是2， DDR2采用时钟脉冲上升、下降支各传输一次数据的技术，每回预读4比特数据，是DDR的两倍，它的倍增系数是4， DDR3作为DDR2的改进，每回预读8比特数据，是DDR2的两倍，DDR的4倍，它的倍增系数是8，通过下式： BandwidthDDR＝800Mb8bits×32bits×8bits8bits 得到所选用的5CSEBA6芯片所支持的最大DDR侧传输带宽为3200Mhz；根据应用端卷积神经网络加速器的带宽计算公式： BandwidthAPP＝Bata_frq×Data_bitwidth8bits 其中Data_frq代表应用端时钟频率，Data_bitwidth代表应用端数据位宽，带入当前设计数据总线频率150Mhz与位宽128bits： BandwidthAPP＝150Mhz×128bits8bits 得到当前的数据加载所需带宽为2400Mhz；数据写回所需带宽为2400Mhz； 为减少数据的传输带宽需求，将访存分为两个级别：片外访存和片上访存；构建当前数据调度策略的循环嵌套伪码，分析其中哪些数据流是在片外DDR访存，哪些数据流其中片上缓存访存； 片外访存相较于片上访存，每次发起传输需要协议规定的握手信号，其时间和功耗开销更大，且占用有限的片外传输带宽；在每个对应输出通道切片Tm的外层循环to嵌套中，利用输入数据的复用性，将一份输入特征图数据对应一份权重数据的调度策略，转换为一个输入特征图数据，对应若干个权重数据，减少因传输输入特征图数据而产生的片外访存的开销，降低片外传输带宽的需求；计算多份权重后会得到对应多个输出通道的输出特征图数据，在满足片上存储资源约束的情况下，选择适当的输入特征图数据复用率来控制每次卷积计算进程处理的权重份数，避免因产生过多的输出数据而超出片上缓存空间； 转换数据调度策略后的上板，每次从片外DDR3存储器中加载一份输入特征图数据与两份权重数据，利用一定的输入特征图数据复用性。

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