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Edge AI MCU端侧推理内存占用排查课程

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 课程适用人群 · MCU端侧AI推理的内存挑战概述
课程导入学习目标
02
MCU与Edge AI基础
MCU架构特点（Flash/RAM/… · 典型Edge AI芯片（STM32 · ESP32
MCUEdge
03
内存类型与布局
静态内存（.data/.bss/.t… · 堆（Heap） · 栈（Stack）
内存类型布局
04
模型内存占用构成
权重 · 激活 · 中间张量
模型内存占用构成权重
05
推理框架内存管理机制
TFLite Micro的arena… · CMSIS-NN的buffer管理 · 内存复用策略
推理框架内存管理…TFLite
06
内存占用排查工具链
编译器链接脚本（.ld） · map文件分析 · objdump/readelf
内存占用排查工具…ld
07
运行时内存监控方法
使用硬件调试器（J-Link/ST-… · RTOS任务栈高水位标记 · 自定义内存统计钩子函数
运行时内存监控方…J-Link/ST
08
模型转换与量化对内存的影响
float32 vs int8 vs… · 量化感知训练 · 权重压缩
模型转换量化对内存的影响
09
算子内存开销分析
卷积 · 全连接 · 池化
算子内存开销分析卷积
10
内存对齐与填充
对齐规则（4/8字节） · padding浪费 · 如何通过调整布局减少碎片
内存对齐填充
11
栈溢出排查
栈大小配置 · 递归/深层调用 · 中断嵌套
栈溢出排查栈大小配置
12
堆内存泄漏与碎片
malloc/free使用场景 · 碎片化问题 · 内存池（Memory Pool）设计
堆内存泄漏碎片
13
链接脚本与内存分区优化
自定义链接脚本 · 将大数组放入外部RAM · 内存保护单元（MPU）配置
链接脚本内存分区优化
14
案例实战
基于STM32F4运行TFLite… · 使用map文件和调试器定位内存峰值
案例实战STM32F4
15
案例实战
ESP32-S3运行语音唤醒模型 · 分析PSRAM与内部RAM的分配策略 · 优化内存占用
案例实战ESP32-S3
16
案例实战
使用CMSIS-NN在Cortex-… · 通过算子融合减少激活内存
案例实战CMSIS-NN
17
内存峰值分析
如何计算推理过程中的峰值内存（Pea… · 使用arena规划工具（如TFLit…
内存峰值分析Pea
18
多模型与动态切换
多模型共存时的内存复用 · 模型切换时的内存释放与加载 · 使用外部存储（Flash/SD）流式…
多模型动态切换
19
实时操作系统（RTOS）下的内存管理
FreeRTOS/RT-Thread… · 消息队列 · 互斥锁的内存开销
RTOS实时操作系统
20
常见内存问题与调试技巧
内存越界 · 野指针 · 重复释放
常见内存问题调试技巧
21
性能与内存的权衡
推理速度与内存占用的平衡 · 批处理大小 · 输入分辨率调整
性能内存的权衡
22
自动化内存测试与CI集成
编写内存测试用例 · 在持续集成中监控内存变化 · 使用脚本解析map文件
CI自动化内存测试
23
低内存场景的模型设计
MobileNet · EfficientNet-Lite等… · 深度可分离卷积
低内存场景的模型…MobileNet
24
内存优化进阶
权重共享 · 知识蒸馏 · 二值化网络
内存优化进阶权重共享
25
案例实战
在资源受限的MCU（如Cortex-… · 通过内存优化从失败到成功
案例实战MCU
26
案例实战
排查一个实际项目中的内存溢出问题 · 从现象到根因 · 使用工具链逐步定位并修复
案例实战排查一个实际项目
27
内存安全与可靠性
内存保护单元（MPU）使用 · 看门狗与内存错误恢复 · 安全关键系统的内存冗余设计
内存安全可靠性
28
综合项目
设计一个完整的MCU端侧AI推理系统 · 要求内存占用最小化 · 并输出内存优化报告
综合项目MCU
29
课程总结与最佳实践
回顾关键知识点 · 总结内存排查方法论 · 分享行业最佳实践
课程总结最佳实践
30
结业考核与实战演练
完成一个综合性的内存排查任务 · 包括问题分析 · 工具使用
结业考核实战演练