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ESP32 PSRAM数据布局优化TinyML推理教程

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 适用人群 · 课程结构
课程导入学习目标
02
TinyML基础
TinyML定义 · 典型应用场景 · 在ESP32上的部署流程与挑战
TinyML定义
03
ESP32与PSRAM硬件架构
ESP32系列芯片差异 · PSRAM类型（SPIRAM/OPI… · 总线带宽与访问延迟
ESP32PSRAM
04
开发环境搭建
Arduino IDE · ESP-IDF · PlatformIO的配置
开发环境搭建Arduino
05
内存层次与数据流
SRAM · PSRAM · Flash在推理中的角色
内存层次数据流
06
PSRAM性能基准测试
读写速度 · 随机访问延迟 · 与内部SRAM的对比实验方法
PSRAM性能基准测试
07
TinyML模型存储格式
TFLite · ONNX · TensorFlow Lite Mi…
TinyML模型存储格式
08
模型加载与内存映射
将模型权重映射到PSRAM的两种方式…
模型加载内存映射
09
数据布局基础
数组布局 · 结构体布局 · 对齐（alignment）对访问效率…
数据布局基础数组布局
10
张量数据布局优化
NHWC与NCHW布局在PSRAM上… · 以及如何选择
张量数据布局优化NHWC
11
权重矩阵重排
行主序 · 列主序 · 分块（tiling）对缓存和PSRA…
权重矩阵重排行主序
12
激活缓冲区布局
中间特征图在PSRAM中的分配策略 · 避免频繁分配与碎片
激活缓冲区布局PSRAM
13
内存池与静态分配
使用静态内存池管理PSRAM · 减少动态分配开销
内存池静态分配
14
PSRAM缓存友好设计
利用ESP32的缓存行大小 · 对齐数据以减少缓存未命中
PSRAM缓存友好设计
15
DMA与批量传输
使用DMA将数据从PSRAM搬运到S… · 减少CPU等待
DMA批量传输
16
双缓冲技术
在推理过程中使用双缓冲隐藏PSRAM… · 提升流水线效率
双缓冲技术PSRAM
17
量化与数据布局
INT8/INT16量化对PSRAM… · 以及量化权重布局优化
量化数据布局
18
算子融合与内存复用
融合卷积与激活函数 · 复用中间缓冲区以降低PSRAM访问量
算子融合内存复用
19
模型剪枝与稀疏布局
稀疏权重在PSRAM中的存储格式（C…
模型剪枝稀疏布局
20
案例实战
在ESP32上部署MobileNet… · 优化PSRAM数据布局使推理速度提升…
案例实战ESP32
21
案例实战
部署语音关键词识别模型（如TinyM… · 优化特征图布局降低功耗
案例实战TinyM
22
案例实战
图像分类模型（如ResNet-8）的… · 平衡精度与速度
案例实战ResNet-8
23
性能分析工具
使用ESP32的性能计数器 · Arduino的micros() · ESP-IDF的profiler定位…
性能分析工具ESP32
24
常见问题与调试
PSRAM初始化失败 · 内存不足 · 访问崩溃
常见问题调试
25
与外部SRAM对比
ESP32外接SRAM与内置PSRA… · 以及适用场景
SRAM外部
26
多模型与动态切换
在PSRAM中管理多个模型 · 优化切换时的数据布局与加载策略
多模型动态切换
27
功耗与性能权衡
PSRAM访问对功耗的影响 · 如何通过布局优化降低能耗
功耗性能权衡
28
高级主题
使用PSRAM进行在线学习或增量推理 · 数据布局的动态调整策略
高级主题PSRAM
29
综合项目
构建一个端到端TinyML应用（如手… · 从模型训练到PSRAM布局优化全流程
综合项目TinyML
30
课程总结与进阶路径
回顾核心要点 · 推荐工具 · 社区资源与进一步学习方向
课程总结进阶路径