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Edge AI NPU调度框架架构设计与任务队列教程

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 适用人群 · Edge AI NPU调度框架的定位…
课程导入学习目标
02
边缘AI与NPU基础
边缘计算概念 · NPU架构特点（如算力 · 内存
AINPU
03
NPU调度框架概述
调度框架的定义 · 核心功能（任务分配 · 优先级管理
NPU调度框架概述
04
任务队列基础
队列数据结构 · FIFO/LIFO/优先级队列原理 · 队列在NPU调度中的作用
任务队列基础队列数据结构
05
NPU任务生命周期
任务从提交到完成的完整状态机（等待 · 就绪 · 运行
NPU任务生命周期
06
调度器核心组件
调度器主循环 · 任务选择策略 · 上下文切换
调度器核心组件调度器主循环
07
多级队列调度
多级队列架构（如前台/后台队列） · 优先级提升与降级 · 队列间负载均衡
多级队列调度多级队列架构
08
任务依赖与同步
任务间依赖关系（DAG） · 依赖解析 · 同步原语（信号量
任务依赖同步
09
资源管理与分配
NPU计算核 · 内存带宽 · 片上SRAM等资源建模
资源管理分配
10
调度策略详解
静态优先级 · 动态优先级 · EDF（最早截止时间优先）
调度策略详解静态优先级
11
实时性与延迟优化
硬实时与软实时概念 · 调度延迟分析 · 中断延迟优化
实时性延迟优化
12
功耗与热管理调度
DVFS（动态电压频率调整）与调度联… · 任务迁移降低热点 · 功耗感知的调度策略
功耗热管理调度
13
多NPU协同调度
多芯片/多核NPU拓扑 · 任务分发策略 · 负载均衡算法
NPU协同调度
14
任务队列实现技术
环形队列 · 链式队列 · 无锁队列（CAS）
任务队列实现技术环形队列
15
调度框架的软件架构
分层设计（应用层 · 调度层 · 驱动层）
调度框架的软件架…分层设计
16
调度框架的硬件抽象层（HAL）
NPU寄存器操作 · 中断注册 · DMA传输封装
HAL调度框架的硬件抽…
17
任务优先级反转问题
优先级反转场景 · 优先级继承协议 · 优先级天花板协议
任务优先级反转问…优先级反转场景
18
调度框架的调试与性能分析
日志设计 · trace点 · 性能计数器
调度框架的调试性能分析
19
案例实战
基于瑞芯微RK3588 NPU的调度… · 任务队列实现 · 基础调度器编写
案例实战RK3588
20
案例实战
基于地平线征程系列NPU的多任务调度 · 实时任务与普通任务混合调度
案例实战NPU
21
案例实战
视频流AI推理任务调度：多路视频解码 · 推理任务队列管理 · 帧率控制与调度策略
案例实战AI
22
案例实战
自动驾驶场景的NPU任务调度 · 紧急任务抢占 · 安全关键调度
案例实战NPU
23
常见问题与解决方案
任务丢失 · 队列阻塞 · 调度抖动
常见问题解决方案
24
调度框架的测试方法
单元测试 · 集成测试 · 压力测试
调度框架的测试方…单元测试
25
性能优化进阶
批处理与合并 · 任务预取 · 缓存友好调度
性能优化进阶批处理
26
与主流框架集成
TensorFlow Lite · ONNX Runtime · NCNN等推理框架如何对接自定义NP…
主流框架集成TensorFlow
27
调度框架的配置与调优
配置文件设计 · 运行时参数调整 · 自适应调度策略
调度框架的配置调优
28
安全与可靠性
任务隔离 · 故障恢复 · 看门狗机制
安全可靠性
29
综合项目
设计一个完整的Edge AI NPU… · 架构设计 · 编码实现
综合项目Edge
30
课程总结与进阶方向
核心知识回顾 · 常见误区 · 前沿技术（如异构调度
课程总结进阶方向