CFU Playground: Kerangka Sumber Terbuka Full-Stack untuk Akselerasi TinyML di FPGA

CFU Playground: Kerangka Sumber Terbuka Full-Stack untuk Akselerasi TinyML di FPGA

Ingin prosesor ML yang lebih cepat? Lakukan sendiri!

Proyek ini menyediakan kerangka kerja yang dapat digunakan oleh seorang insinyur, magang, atau siswa untuk merancang dan mengevaluasi peningkatan ke FPGA- berbasis prosesor “lunak”, khusus untuk meningkatkan kinerja tugas pembelajaran mesin (ML). Tujuannya adalah untuk mengabstraksikan sebagian besar detail infrastruktur sehingga pengguna dapat mempercepat dengan cepat dan hanya fokus pada penambahan instruksi prosesor baru, mengeksploitasinya dalam komputasi, dan mengukur hasilnya.

Proyek ini memungkinkan iterasi cepat pada peningkatan prosesor — beberapa iterasi per hari.

Begini cara kerjanya:

  • Pilih model TensorFlow Lite; model deteksi orang terkuantisasi disediakan, atau bawa sendiri.
  • Jalankan inferensi pada papan Arty FPGA untuk mendapatkan jumlah siklus per lapisan.
  • Pilih operator TFLite untuk mempercepat, dan gali kode itu.
  • Desain baru instruksi yang dapat menggantikan beberapa operasi dasar.
  • Membangun unit fungsi kustom (sejumlah kecil perangkat keras) yang menjalankan instruksi baru .
  • Modifikasi kernel perpustakaan TFLite/Micro untuk menggunakan instruksi baru, yang tersedia sebagai intrinsik dengan sintaks panggilan fungsi.
  • Buat ulang Soc FPGA, kompilasi ulang perpustakaan TFLM, dan jalankan kembali untuk mengukur peningkatan.

Fokus di sini adalah performa, bukan demo. Input ke inferensi ML dikalengkan/dipalsukan, dan satu-satunya output adalah jumlah siklus. Perbaikan yang dibuat di sini dapat diekspor ke demo yang sebenarnya, tetapi saat ini tidak ada jalur yang disiapkan untuk melakukannya.

Dengan pengecualian Vivado, semua yang digunakan oleh proyek ini adalah open source.

Penafian: Ini bukan proyek Google yang didukung secara resmi. Dukungan dan/atau rilis baru mungkin terbatas.

Ini adalah prototipe awal kerangka kerja eksplorasi ML; mengharapkan kurangnya dokumentasi dan kerusakan sesekali. Jika Anda ingin berkolaborasi dalam membangun kerangka kerja ini, hubungi tcal@google.com! Lihat “Pedoman kontribusi” di bawah.

Perangkat keras/OS yang diperlukan

  • Salah satu papan yang didukung oleh Papan LiteX. Sebagian besar target Papan LiteX harus berfungsi.
    Itu telah diuji pada Arty A7-35T/100T, iCEBreaker, Fomu, OrangeCrab
      , ULX3S

        , dan Nexys Video

          boards.

  • Satu-satunya OS host yang didukung adalah Linux (Debian / Ubuntu).

Anda tidak memerlukan papan apa pun jika ingin menjalankan simulasi Renode atau Verilator.

Perangkat lunak yang diasumsikan

  • FPGA Toolchain: itu tergantung pada papan yang dipilih. Jika Anda sudah memasang rantai alat untuk papan Anda, Anda dapat menggunakannya.

Untuk papan dengan bagian Xilinx XC7, Anda dapat menggunakan Vivado, yang harus diinstal secara manual (ini panduan kami), atau rantai alat SymbiFlow open-source, yang dapat dengan mudah diinstal menggunakan Conda (lihat Panduan Pemasangan).

Untuk papan dengan Lattice iCE40, ECP5, atau Nexus FPGA, Anda dapat menginstal seperangkat alat sumber terbuka yang sesuai baik melalui Conda (lihat Panduan Penyiapan) atau sendiri dengan membangun dari sumber. Atau, Anda dapat menggunakan toolchain Lattice (Radiant/Diamond).

Jika Anda ingin mencoba berbagai hal menggunakan simulasi Renode, maka Anda tidak memerlukan board atau toolchain. Anda juga dapat melakukan simulasi akurat siklus tingkat Verilog dengan Verilator, tetapi ini jauh lebih lambat. Renode diinstal oleh skrip setup.

Paket lain yang diperlukan akan diperiksa dan, jika pada sistem berbasis Debian, otomatis diinstal oleh skrip setup di bawah.

Mempersiapkan

Klon repo ini, cd ke dalamnya, lalu jalankan:

Gunakan dengan papan

Papan default adalah Arty. Jika Anda ingin menggunakan papan yang berbeda, Anda harus menentukan target, misalnya TARGET=digilent_nexys_video

    .

    1. Bangun SoC dan muat bitstream ke Arty: 
      CD proj/proj_template buat prog

      Ini membangun SoC dengan CFU default dari proj/proj_template. Nanti Anda akan menyalin ini dan memodifikasinya untuk membuat proyek Anda sendiri.

    2. Buat program RISC-V dan jalankan di SoC yang baru saja Anda muat ke Arty:

    3. Gunakan tanpa papan

      Jika Anda tidak memiliki papan yang didukung oleh Papan LiteX, Anda dapat menggunakan Renode atau Verilator untuk mensimulasikannya.

      Untuk menggunakan Renode untuk mengeksekusi pada simulator pada mesin host (tidak diperlukan papan Vivado atau Arty), jalankan:

      Untuk menggunakan Verilator untuk mengeksekusi pada simulator tingkat RTL yang akurat siklus ( tidak diperlukan papan Vivado atau Arty), jalankan:

      Bendera make paling berguna

      4. Pilihan

      common_soc

      digilent_arty

      Penjelasan Contoh Bawaan
      PERON
      Pilih platform SoC yang Anda inginkan untuk membangun: hps atau sim atau umum_soc membuat bitstream PLATFORM=hps
      TARGET

      		Pilih salah satu dari banyak target dari repositori LiteX Boards,
      common_soc akan mengambil BaseSoC dari yang ditentukan target.py      		 buat bitstream TARGET=nexys_video_board
      USE_VIVADO
      Gunakan rantai alat Vivado buat bitstream USE_VIVADO=1 0 USE_SYMBIFLOW Gunakan rantai alat Symbiflow buat bitstream USE_SYMBIFLOW=1 0 UART_SPEED Pilih baudrate UART membuat bitstream UART_SPEED=115200 3686400 ABAIKAN_TIMING Abaikan waktu kendala (hanya untuk Vivado) buat bitstream USE_VIVADO=1 IGNORE_TIMING=1

      0

  • LiteX: Kerangka kerja sumber terbuka untuk merakit SoC (CPU + periferal)
  • VexRiscv: RISC sumber terbuka- V soft CPU yang dioptimalkan untuk FPGA
  • nMigen: Python toolbox untuk membangun perangkat keras digital

    • Berlisensi di bawah lisensi Apache-2.0

    Lihat file LISENSI.

    Pedoman kontribusi

    Jika Anda ingin berkontribusi di CFU Playground, pastikan untuk membaca panduan kontribusi. Proyek ini mematuhi kode etik Google. Dengan berpartisipasi, Anda diharapkan untuk menjunjung tinggi kode ini.

      Baca selengkapnya

      Rekomendasi:

      • Strategi Kode Rendah Pratt & Whitney untuk Menghemat… Produsen mesin kedirgantaraan Pratt & Whitney memperluas penggunaan sumber daya berkode rendah untuk merampingkan proses operasional tertentu dan membuat penggunaan memori institusional veterannya secara lebih efisien. Dengan hampir satu abad…
      • Pachyderm sedang merekrut Pemimpin DevRel untuk… Ingin menjadi bagian dari sekelompok orang yang bersemangat yang menjalankan misi untuk membuat ilmu data dapat dijelaskan, dapat diulang, dan terukur? Bergabunglah dengan “The Pach”! Lihat Posisi Terbuka Mengapa Bekerja…
      • Hemat banyak untuk laptop Dell Gaming Menampilkan teknologi tercanggih, laptop gaming Alienware Dell mendefinisikan kembali pengalaman bermain game. Didukung oleh prosesor Intel dan grafis Nvidia, laptop berperforma tinggi ini menghadirkan performa luar biasa yang tak tertandingi.…
      • Mempercepat Kemajuan dalam Keberlanjutan dengan XaaS Ketika para pemimpin industri mulai menghargai urgensi perubahan iklim dan peran penting yang mereka mainkan dalam menguranginya, mereka mencari cara untuk menggunakan sumber daya dan energi secara lebih efisien. Tekanan…
      • Intel memahkotai kepala PC baru Intel Intel telah menunjuk Michelle Johnston Holthaus, wakil presiden eksekutif saat ini dari Grup Penjualan, Pemasaran, dan Komunikasinya, sebagai kepala baru Grup Komputasi Klien ( CCG), yang mencakup jajaran prosesor…
      • Bagaimana Kubernetes dengan cepat menjadi sistem… 19 Desember 2021 10:20 Kredit Gambar: BlackJack3D/Getty Mendengar dari CIO, CTO, dan eksekutif tingkat C dan senior lainnya tentang data dan strategi AI di Future of Work Summit 12 Januari…
      • Pandangan Orang Dalam tentang Program AI Humana Bagaimana Anda membawa kecerdasan buatan ke dalam organisasi yang berfungsi dengan baik tanpanya selama beberapa dekade? Itulah tantangan yang dihadapi oleh Humana Chief Data and Analytics Officer Slawek Kierner saat…
      • Laptop terbaik untuk mengedit video Gordon Mah Ung / IDG Pengeditan video adalah salah satu tugas paling berat yang dapat Anda lakukan di PC, jadi saat Anda berbelanja laptop untuk mengedit video, Anda saya ingin…
      • Masa depan teknologi pintar Munculnya kecerdasan buatan (AI) telah mengantarkan era baru inovasi teknologi, mengubah perangkat sehari-hari menjadi pendamping cerdas yang dapat beradaptasi, belajar, dan meningkatkan kehidupan kita. Gadget bertenaga AI telah menjadi bagian…
      • Fraugster bekerja sama dengan Elvah untuk mengatasi… Pekan lalu, penyedia intelijen pembayaran Fraugster mengumumkan bahwa mereka telah menjalin kemitraan dengan perusahaan e-mobilitas Elvah untuk menciptakan layanan perlindungan pembayaran terkelola baru. Di masa depan, Elvah akan menawarkan perlindungan…
      • Acara Apple untuk iPhone SE 5G dan iPad Air bocor… Pembicaraan tentang 5G yang menyebar lebih jauh melalui jangkauan Apple terus berlanjut, dan sekarang kita mungkin memiliki tanggal untuk peluncuran perangkat keras besar pertama perusahaan tahun ini. Menurut Mark Gurman…
      • Anda tidak harus membeli TPM untuk Windows 11.… Stake / Aslysun / Shutterstock Sekarang, hampir semua orang tahu bahwa Anda memerlukan Trusted Platform Module 2.0 untuk Windows 11. Tetapi banyak orang masih tidak yakin apakah Anda harus keluar…
      • 2021 adalah tahun terobosan bagi AI 29 Desember 2021 16:40 Kredit Gambar: Andriy Onufriyenko/Getty Images Mendengar dari CIO, CTO, dan eksekutif tingkat C dan senior lainnya tentang data dan strategi AI di Future of Work Summit…
      • Sepasang sampel rekayasa AMD Zen 4 telah muncul… Berwawasan ke depan: AMD mengumumkan Zen 4 awal pekan ini di CES 2022, tetapi mereka tidak merincinya. Jadi, biarkan kebocoran seri Ryzen 7000 dimulai. Sepasang sampel teknik telah ditemukan di…
      • Dramawan vs Selene Proses pengujian yang efektif adalah faktor terpenting untuk kinerja aplikasi yang sukses. Setiap bug yang lolos pengujian akan mengurangi kualitas layanan aplikasi. Untuk mengatasinya, satu-satunya cara yang mungkin adalah memiliki…
      • Acer memperkenalkan laptop Windows 11 untuk para… 4 Oktober 2021 13:00 Acer Nitro adalah laptop Windows 11 baru untuk para gamer. Kredit Gambar: Acer Bergabunglah dengan pemimpin game online di GamesBeat Summit Next 9 November mendatang -10.…
      • FTC menggugat untuk menghentikan pembelian Nvidia Arm Berdebat bahwa inovasi dan persaingan akan dirugikan, Komisi Perdagangan Federal pada hari Kamis menggugat untuk membatalkan rencana pembelian Arm oleh raksasa grafis Nvidia. Badan federal yang dibebankan dengan penegakan anti-trust…
      • Mac Studio Apple Adalah Desktop yang Lebih Perkasa… Dari iPhone SE dan iPad Air baru hingga chipset M1 Ultra yang kuat, acara perangkat keras musim semi Apple menghadirkan versi terbaru dari gadget dan prosesor yang ada. Tetapi perusahaan…
      • Apple Diam-diam Menyertakan Fitur Luar Biasa di… IPhone 13 Pro memiliki beberapa fitur hebat yang sulit untuk dilewatkan. Sistem kamera, yang secara harfiah lebih besar dari sebelumnya, adalah salah satu contoh nyata. Tidak hanya lensa dan sensor…
      • Mengapa AI membutuhkan masukan dari orang Afrika Kecerdasan buatan (AI) pernah menjadi bahan fiksi ilmiah. Tapi itu menjadi meluas. Ini digunakan dalam teknologi ponsel dan kendaraan bermotor. Ini mendukung alat untuk pertanian dan perawatan kesehatan.Namun muncul kekhawatiran…
      • Apa saja tantangan dalam mengimplementasikan Data Fabric? Data fabric adalah arsitektur dan solusi manajemen baru yang menjanjikan untuk membantu organisasi mengelola dan menggunakan data dengan lebih baik. Namun, struktur data adalah arsitektur yang kompleks dan ada beberapa…
      • Menguak Jejak Masa Lalu Indonesia: Emodul Sejarah… Belajar Sejarah Indonesia Kelas 12 dengan Emodul Interaktif dan Menyenangkan Apakah Anda merasa kesulitan mempelajari sejarah Indonesia kelas 12? Apakah Anda merasa materi yang diajarkan terlalu berat dan sulit dipahami?…
      • Apa yang Terjadi dengan Superkomputer Bisnis? Pernah tampak tak terelakkan -- suatu hal yang pasti -- bahwa superkomputer akan membantu bisnis mengatasi tuntutan yang dipaksakan oleh basis data besar, alat teknik yang kompleks, dan prosesor lainnya…
      • Apa itu layanan desktop dan bagaimana cara kerjanya? Desktop sebagai layanan (DaaS) adalah model untuk mengirimkan data melalui Internet. Ini adalah cara untuk menyerahkan pengelolaan dan penyimpanan data kepada pihak ketiga. Dengan DaaS, perusahaan dapat fokus pada kompetensi…
      • Teknologi generasi berikutnya mendorong peluang baru… 6 Januari 2022 08:20 Kredit Gambar: Olga Siletskaya/Getty Mendengar dari CIO, CTO, dan eksekutif tingkat C dan senior lainnya tentang data dan strategi AI di Future of Work Summit 12…
      • Kit pembuatan PC NZXT menghilangkan rasa takut dan… Jika Anda ingin mencoba membuat PC, tetapi terintimidasi oleh banyaknya pilihan suku cadang dan potensi sakit kepala kompatibilitasnya, pembuat perangkat keras PC NZXT ada di sini untuk membantu. Perusahaan sekarang…
      • Teknologi berbasis ML adalah terobosan berikutnya… 29 November 2021 16:40 Kredit Gambar: kentoh/Shutterstock Mendengar dari CIO, CTO, dan eksekutif tingkat C dan senior lainnya tentang data dan strategi AI di Future of Work Summit 12 Januari…
      • Chrome OS Flex mengubah PC lama menjadi Chromebook… Google telah merilis Chrome OS Flex, sebuah cara untuk mengambil perangkat keras Windows dan Mac yang lebih lama dan mengganti sistem operasinya, mengubahnya menjadi Chromebook. Meskipun Google menyebut Chrome OS…
      • Alat Baru Mengukur Green IT, Keberhasilan Keberlanjutan Seiring perusahaan berusaha untuk membawa keberlanjutan ke tingkat berikutnya dan mendapatkan gambaran yang lebih lengkap tentang emisi gas rumah kaca mereka, ada kebutuhan yang semakin besar untuk mengukur hasil dan…
      • Penerapan Model Pembelajaran Project Based Learning… Oleh: Solekhah ABSTRAK. Penerapan Model Pembelajaran Project Based Learning untuk Meningkatkan Motivasi Belajar Siswa pada Pembelajaran Sejarah pada Kelas X TBSM-1 di SMK Muhammadiyah Tahun 2023-2024. Pembelajaran sejarah di SMK…
      Designed by SuaraSekitar Terkini
      © Copyright 2025, All Rights Reserved