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TVM Micro与Cortex-M后端联合优化教程

共计 30 章节

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学习目标 · 适用人群 · 课程整体框架与学习路径

课程导入学习目标

嵌入式AI与TVM Micro概述

嵌入式AI挑战 · TVM Micro定位 · 与标准TVM的关系

Cortex-M架构基础

ARM Cortex-M系列特点 · 存储器布局 · 指令集与性能瓶颈

Cortex-M架构基础

TVM Micro核心概念

Relay IR · TIR · Graph Runtime

开发环境搭建

安装TVM · 配置交叉编译工具链 · 模拟器与真实硬件调试环境

开发环境搭建TVM

TVM Micro编译流程

从模型到C代码的完整编译流水线 · 包括前端 · 优化

Cortex-M后端代码生成

CMSIS-NN集成 · 内联汇编 · C代码生成策略与文件结构

Cortex-M后端代码生成

模型量化与精度调优

量化原理 · TVM量化流程 · 在Cortex-M上的精度验证与调优…

模型量化精度调优

算子调度与优化

常用算子（卷积 · 全连接 · 池化）在Cortex-M上的调度策略…

算子调度优化

内存规划与优化

静态内存分配 · 内存复用 · SRAM/Flash限制下的优化方法

内存规划优化

CMSIS-NN与TVM集成

CMSIS-NN算子库介绍 · TVM中调用CMSIS-NN的配置与…

AOT编译与部署

AOT编译流程 · 生成可执行文件 · 在Cortex-M上部署与运行

MicroTVM Runtime

运行时架构 · 内存管理 · 设备驱动接口与自定义设备支持

MicroTVMRuntime

MNIST手写数字识别在STM32上…

案例实战MNIST

CIFAR-10图像分类在Corte…

案例实战CIFAR-10

关键词唤醒（KWS）模型在Corte…

案例实战KWS

性能分析工具

使用TVM Profiler · ARM Cycle模型 · 硬件计数器进行性能瓶颈分析

性能分析工具TVM

功耗优化策略

降低推理功耗的方法 · 包括电压频率调节 · 算子融合

功耗优化策略降低推理功耗的方…

算子融合与图优化

TVM图优化技术 · 如算子融合 · 常量折叠

算子融合图优化

自定义算子开发

如何在TVM中注册自定义Cortex… · 并集成到编译流程

自定义算子开发TVM

多模型与多任务调度

在资源受限设备上管理多个模型 · 任务切换与内存共享

多模型多任务调度

常见问题与调试技巧

编译错误 · 运行时崩溃 · 精度异常等问题的诊断与解决

常见问题调试技巧

在FreeRTOS或RT-Threa… · 任务优先级与中断处理

安全与可靠性

模型完整性校验 · 故障注入 · 看门狗与异常恢复机制

安全可靠性

模型压缩与剪枝

结合TVM的剪枝与稀疏化技术 · 减少模型大小与计算量

模型压缩剪枝

异构计算与协处理器

利用Cortex-M的DSP · FPU或外部NPU加速推理

异构计算协处理器

自动化调优

使用AutoTVM与AutoSche…

自动化调优AutoTVM

端到端项目实战

从模型训练到部署的完整流程 · 包括数据预处理 · 量化

端到端项目实战从模型训练到部署…

性能对比与基准测试

对比不同优化策略（量化 · 算子融合 · CMSIS-NN）的性能提升

性能对比基准测试

综合提升与未来展望

总结课程要点 · 探讨TVM Micro与Cortex…

综合提升未来展望