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TinyML推理功耗瓶颈定位与DVFS调参实践

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 课程结构 · TinyML功耗优化的重要性与DVF…
课程导入学习目标
02
TinyML基础
TinyML定义 · 典型应用场景 · 边缘设备资源约束与功耗特性
TinyML定义
03
功耗基础概念
动态功耗 · 静态功耗 · 电压与频率关系
功耗基础概念动态功耗
04
DVFS原理
DVFS工作机制 · 调压调频对功耗和性能的影响 · 常见DVFS策略
DVFS原理
05
TinyML推理功耗模型
推理阶段功耗构成 · 计算与访存功耗占比 · 模型复杂度与功耗关联
TinyML推理功耗模型
06
功耗测量方法
硬件测量工具（电流探头 · 功率分析仪） · 软件测量工具（能耗API）
功耗测量方法硬件测量工具
07
功耗基准测试
常用基准（MLPerf Tiny · TinyMLPerf） · 基准测试流程
功耗基准测试MLPerf
08
瓶颈定位方法论
自上而下与自下而上分析 · 性能计数器与功耗剖析 · 瓶颈分类（计算/访存/通信）
瓶颈定位方法论自上而下
09
模型层瓶颈分析
层类型（卷积/全连接/激活）功耗特征 · 层间功耗分布 · 模型剪枝与量化对功耗影响
模型层瓶颈分析层类型
10
运行时瓶颈分析
推理框架开销 · 内存分配与数据搬运 · 多线程调度与功耗
运行时瓶颈分析推理框架开销
11
硬件平台功耗特性
MCU与MPU差异 · 不同内核（ARM Cortex-M/… · RISC-V）功耗特性
硬件平台功耗特性MCU
12
DVFS调参基础
调参目标（功耗/性能/温度） · 调参空间（电压/频率/调度策略） · 调参约束
DVFS调参基础
13
DVFS调参方法
静态调参 · 动态调参 · 自适应调参
DVFS调参方法
14
DVFS与推理性能权衡
频率对推理延迟影响 · 电压对功耗影响 · Pareto最优曲线
DVFS推理性能权衡
15
功耗瓶颈定位实战流程
从测量到分析到定位的完整步骤 · 常用工具链（Perf · Tracing
功耗瓶颈定位实战…从测量到分析到定…
16
案例实战
基于STM32的TinyML推理功耗…
案例实战STM32
17
案例实战
基于STM32的TinyML推理功耗…
案例实战STM32
18
案例实战
基于树莓派或Jetson的TinyM… · devfreq）
案例实战Jetson
19
案例实战
使用TensorFlow Lite…
案例实战TensorFlow
20
案例实战
使用Edge Impulse或Ard…
案例实战Edge
21
常见问题
功耗测量不准确的原因与校准 · DVFS调参导致性能下降 · 系统不稳定
常见问题功耗测量不准确的…
22
常见问题
模型量化后功耗不降反升 · 内存带宽瓶颈 · 外设功耗干扰
常见问题模型量化后功耗不…
23
常见问题
多任务场景下DVFS策略冲突 · 实时性要求与功耗平衡
常见问题DVFS
24
高级技巧
动态电压频率调节与任务调度协同 · 功耗感知的模型分区
高级技巧动态电压频率调节
25
高级技巧
使用机器学习预测负载并动态调参 · 强化学习在DVFS中的应用
高级技巧使用机器学习预测…
26
高级技巧
多核异构平台的DVFS协同 · 近阈值计算与亚阈值计算
高级技巧DVFS
27
工具与平台
主流功耗分析工具（PowerMon · Joulescope · STM32CubeMonitor）
工具平台
28
综合实战
从零开始优化一个TinyML图像分类… · 完成瓶颈定位与DVFS调参 · 并输出报告
综合实战TinyML
29
课程总结
核心知识点回顾 · 常见误区 · 最佳实践
课程总结核心知识点回顾
30
综合提升
设计一个功耗优化的TinyML系统 · 考虑硬件选型 · 模型设计
综合提升TinyML