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AI编译器与NPU指令调度优化

共计 30 章节

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AI编译器与NPU指令调度的背景 · 学习目标 · 课程整体框架与学习路径

深度学习算子 · 计算图 · 张量

NPU硬件架构基础

NPU的组成 · 计算单元 · 存储层次

NPU硬件架构基础

AI编译器概述

编译器的作用 · 主流AI编译器（TVM · XLA

AI编译器概述

计算图优化

图优化 · 算子融合 · 常量折叠

计算图优化图优化

算子调度与映射

算子到NPU计算单元的映射策略 · 数据布局转换与内存分配

算子调度映射

指令集与指令编码

NPU指令格式 · 常用指令类型（计算 · 访存

指令集指令编码

指令调度基础

指令调度问题定义 · 依赖分析 · 数据冒险与资源冲突

指令调度基础指令调度问题定义

经典调度算法

列表调度 · 贪心调度 · 模调度（Modulo Schedul…

经典调度算法列表调度

循环优化与流水线

循环展开 · 分块 · 向量化与软件流水线在NPU上的应用

循环优化流水线

内存优化与数据复用

片上存储管理 · 数据复用分析 · DMA传输与双缓冲技术

内存优化数据复用

并行调度与多核协同

多核NPU的任务划分 · 同步机制与负载均衡策略

并行调度多核协同

基于MLIR的编译器实现

MLIR方言 · Pass框架 · 自定义NPU方言与降级流程

基于TVM的NPU后端

TVM的调度原语 · 代码生成与NPU后端集成案例

基于XLA的NPU优化

XLA的HLO优化 · 融合与TPU/NPU后端适配

指令调度器设计实战

从零构建一个简单的NPU指令调度器（… · 优先级排序）

指令调度器设计实…NPU

调度优化案例

矩阵乘法（GEMM）的指令调度优化与…

调度优化案例GEMM

调度优化案例

卷积算子（Conv2D）的调度优化与…

调度优化案例Conv2D

调度优化案例

Transformer注意力机制的算…

调度优化案例Transformer

性能分析工具与调优方法

NPU性能计数器 · profiling工具 · 瓶颈识别与调优流程

性能分析工具调优方法

自动调优与搜索

AutoTVM · Ansor · AutoSchedule等自动调度搜…

自动调优搜索

编译器测试与验证

指令调度正确性验证 · 模拟器使用与硬件调试技巧

编译器测试验证

常见问题与解决方案

数据依赖处理不当 · 资源冲突 · 内存溢出

常见问题解决方案

稀疏计算 · 量化推理 · 混合精度在NPU上的调度优化

高级主题稀疏计算

动态形状 · 图编译与运行时调度 · JIT编译优化

高级主题动态形状

多租户与云侧NPU调度 · 资源隔离与QoS保证

高级主题NPU

综合实战项目

基于开源NPU模拟器（如Gem5-N…

综合实战项目NPU

综合实战项目

针对真实NPU（如昇腾 · 寒武纪）的算子优化与调度调优实践

综合实战项目NPU

前沿趋势与导读

AI编译器与NPU调度最新研究（如C… · 可重构架构 · MLIR生态）

前沿趋势导读

课程总结与进阶路径

知识体系回顾 · 常见面试题 · 推荐资源与后续学习方向

课程总结进阶路径