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mA budget约束下的TinyML推理任务功耗分配指南

共计 30 章节

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TinyML与mA级功耗预算的背景 · 课程目标 · 学习路径与整体框架

课程导入TinyML

TinyML定义 · 典型应用场景（如可穿戴设备 · 智能传感器）

功耗基础概念

电流 · 电压 · 功率

功耗基础概念电流

硬件平台与功耗特性

常见TinyML硬件（MCU · NPU · DSP）的功耗参数

硬件平台功耗特性

mA budget定义与来源

如何从电池容量 · 续航要求推导出mA级功耗预算 · 以及预算的分解方法

功耗分配原则

在推理任务中如何将总功耗预算分配到感… · 预处理 · 推理

功耗分配原则推理任务

推理任务功耗建模

建立推理任务的功耗模型（计算量 · 内存访问 · 外设开销）

推理任务功耗建模建立推理任务的功…

模型选择与功耗权衡

不同模型架构（CNN · RNN · Transformer）的参数量

模型选择功耗权衡

8bit · 4bit · 混合精度量化对模型大小

量化技术bit

剪枝与稀疏化

结构化剪枝 · 非结构化剪枝 · 稀疏推理如何降低计算量和内存访问

剪枝稀疏化

利用大模型蒸馏小模型 · 在保持精度的同时降低推理功耗 · 蒸馏方法与实践

知识蒸馏利用大模型蒸馏小…

轻量化网络设计

MobileNet · EfficientNet · TinyML专用网络（如MCUNet…

轻量化网络设计MobileNet

推理引擎与运行时优化

TFLite Micro · CMSIS-NN · TVM等推理引擎的功耗优化策略（算子…

推理引擎运行时优化

内存与数据搬运优化

减少内存访问次数 · 使用DMA · 缓存优化

内存数据搬运优化

动态电压频率调节（DVFS）

根据任务负载动态调整电压和频率 · 在满足实时性下最小化功耗

DVFS动态电压频率调节

低功耗外设管理

传感器 · 无线模块（BLE · LoRa）的功耗控制

低功耗外设管理传感器

功耗测量与监测

使用电流探针 · 功耗分析仪 · 软件仿真工具（如PowerMonit…

功耗测量监测

功耗预算分配方法

基于任务时间线 · 事件驱动 · 优先级划分的功耗分配策略

功耗预算分配方法基于任务时间线

基于STM32F4的语音关键词识别（… · 测量并优化功耗

案例实战STM32F4

基于Arduino Nano 33…

案例实战Arduino

基于ESP32-CAM的图像分类功耗… · 预处理 · 推理与WiFi传输的功耗优化

案例实战ESP32-CAM

多传感器融合的异常检测系统功耗分配

案例实战多传感器融合的异…

模型精度与功耗的权衡 · 如何在不牺牲精度的情况下降低功耗

常见问题模型精度

电池电压下降对功耗的影响 · 以及如何设计稳定的功耗分配方案

常见问题电池电压下降对功…

实时性与功耗的冲突 · 如何通过任务调度和低功耗模式解决

常见问题实时性

不同硬件平台的功耗差异 · 如何跨平台优化功耗分配

常见问题不同硬件平台的功…

设计一个完整的mA budget约束… · 从需求分析到功耗分配方案

使用自动化工具（如AutoML · 功耗感知的神经架构搜索）自动寻找低功…

综合提升AutoML

边缘-云协同推理中的功耗分配 · 如何将部分任务卸载到云端以降低本地功…

综合提升边缘

回顾核心知识点 · 最佳实践 · 未来趋势（如超低功耗芯片

课程总结回顾核心知识点