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DVFS调频调压的TinyML推理任务功耗优化实战

共计 30 章节
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01
课程导入
DVFS与TinyML功耗优化的背景 · 学习目标 · 课程整体框架与实战项目预览
课程导入DVFS
02
TinyML基础
TinyML的定义 · 典型应用场景 · 边缘设备资源约束（计算
TinyML的定义
03
功耗基础
嵌入式系统功耗组成（动态功耗 · 静态功耗） · 功耗测量方法（电流探头
功耗基础嵌入式系统功耗组…
04
DVFS原理
DVFS（动态电压频率调节）的基本概… · 工作原理 · 电压与频率对功耗和性能的影响（P=C…
DVFS原理
05
DVFS控制机制
Linux内核CPUFreq框架 · 调频策略（performance · powersave
DVFS控制机制
06
TinyML推理任务特性
推理任务的计算模式（卷积 · 矩阵乘） · 内存访问模式
TinyML推理任务特性
07
功耗优化与DVFS的关联
推理任务中DVFS调优的动机 · 功耗与延迟的权衡 · 如何通过调频调压降低能耗而不显著影响…
DVFS功耗优化
08
硬件平台介绍
常见TinyML硬件（STM32 · ESP32 · Raspberry Pi
硬件平台介绍TinyML
09
软件工具链
TFLite Micro · CMSIS-NN · TensorRT
软件工具链TFLite
10
功耗测量实验
搭建功耗测量环境（使用INA219 · 功率计 · 示波器）
功耗测量实验INA219
11
DVFS调优策略
基于推理任务负载的DVFS策略设计（… · 动态调频 · 自适应调频）
DVFS调优策略
12
机器学习功耗模型
建立推理任务功耗预测模型（线性回归 · 决策树） · 根据输入特征（模型大小
机器学习功耗模型建立推理任务功耗…
13
实时调度与DVFS
结合实时操作系统（RTOS）的任务调… · 在满足截止时间的前提下动态调整电压频… · 实现能耗最小化
DVFS实时调度
14
案例实战
基于STM32的TinyML图像分类… · 使用DVFS调频调压 · 对比不同频率下的功耗与推理时间
案例实战STM32
15
案例实战
基于树莓派的TFLite推理任务 · 利用CPUFreq的scheduti… · 结合负载预测动态调频
案例实战TFLite
16
案例实战
基于ESP32的语音唤醒词检测 · 通过DVFS降低待机功耗 · 同时保证唤醒响应延迟
案例实战ESP32
17
多核与异构计算
多核CPU · GPU · NPU的DVFS协同
多核异构计算
18
DVFS与模型压缩
量化 · 剪枝 · 知识蒸馏等模型压缩技术对推理计算量的…
DVFS模型压缩
19
功耗优化框架
构建自动化的DVFS调优框架 · 集成性能监控 · 功耗测量
功耗优化框架DVFS
20
常见问题与调试
DVFS调频导致系统不稳定 · 推理延迟抖动 · 功耗测量误差
常见问题调试
21
高级主题
DVFS与温度管理（热节流） · 电池供电设备的能量采集 · 超低功耗模式（睡眠
高级主题DVFS
22
性能与功耗的权衡分析
如何定义能效指标（FPS/W · 推理时间/能量） · 多目标优化方法（帕累托前沿）
性能功耗的权衡分析
23
实验设计方法
设计对比实验（不同频率 · 不同策略 · 不同模型）
实验设计方法设计对比实验
24
项目实战
端到端功耗优化项目——从需求分析 · 硬件选型 · 模型部署
项目实战端到端功耗优化项…
25
行业应用与趋势
DVFS在物联网 · 可穿戴设备 · 智能家居中的功耗优化实践
行业应用趋势
26
综合练习
给定一个TinyML推理任务（如手势… · 要求学员独立完成DVFS调优方案 · 并撰写优化报告
综合练习TinyML
27
课程总结
回顾核心知识点 · 实战技能 · 常见误区
课程总结回顾核心知识点
28
拓展阅读
DVFS相关学术论文 · TinyML功耗优化经典文献 · 开源工具（如PowerAPI
拓展阅读DVFS
29
考试与评估
理论测试（DVFS原理 · 功耗计算）与实操考核（在指定硬件上完…
考试评估
30
课程反馈与改进
收集学员反馈 · 讨论课程内容的实用性 · 提出改进建议
课程反馈改进