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:

      • PCIe 6.0 terungkap: Kecepatan super cepat akan… Membuktikan bahwa setiap kali Anda membeli sesuatu yang baru, hal yang lebih baik segera keluar, PCI-Sig Group mengumumkan rilis PCIe 6.0 pada hari Selasa, yang akan menggandakan data mentah kecepatan…
      • 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…
      • McKinsey menyumbangkan alat pipa pembelajaran mesin… 19 Januari 2022 21:00 Kredit Gambar: Getty Images Apakah Anda melewatkan sesi dari Future of Work Summit? Kunjungi perpustakaan sesuai permintaan Future of Work Summit kami untuk streaming. Biarkan buletin…
      • Pendingin AiO generasi berikutnya dari Corsair… Sepertinya Corsair sedang menyiapkan jajaran pendingin cair CPU All-in-One generasi berikutnya tepat pada waktunya untuk peluncuran prosesor Intel Alder Lake untuk PC desktop. Situs teknologi yang berfokus pada kebocoran VideoCardz…
      • 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.…
      • Tips Bersihkan Mesin Cuci dengan Pemutih Mesin cuci merupakan alat yang digunakan untuk membersihkan kuman, jamur, keringat dan bakteri yang menempel pada pakaian. Akan tetapi walaupun pakaian bersih, kotoran tersebut tetap ada pada mesin cuci itu…
      • CPU AMD Ryzen 7000 series Zen 4 yang baru dirilis… Baru-baru ini, AMD telah secara resmi mengumumkan peluncuran seri CPU Desktop AMD Ryzen 7000 yang barudidukung oleh arsitektur mikro Zen 4 terbaru dari AMD, didukung oleh node proses N5 5nm…
      • 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…
      • AMD membidik laptop mainstream dengan Ryzen 6000 Mobile Kami tahu prosesor Ryzen seluler AMD dapat memberikan kinerja tingkat atas. Tujuan AMD untuk prosesor Ryzen 6000 Mobile barunya sedikit berbeda: mengoptimalkannya untuk efisiensi daya, memperluas jangkauannya ke laptop mainstream…
      • Proyek Antarmuka VGA Mikrokontroler KecilVGA.com: Proyek Mikrokontroler VGA Tertarik dengan solusi VGA yang mudah digunakan untuk aplikasi tertanam? Klik disini! Microchip PIC 16F84 Output VGA Output mode Teks VGA Atmel AVR Output VGA grafis…
      • AMD: tambalan datang untuk masalah kinerja Windows 11 Sejak pembaruan Windows 11 mulai diluncurkan awal minggu ini, beberapa orang telah mengomentari dampak kinerja dengan konfigurasi perangkat keras / perangkat lunak tertentu. AMD telah mengkonfirmasi masalah yang hadir dengan…
      • Apple memperkenalkan SoC komputer M1 Pro dan M1 Max 5nm Pada acara Unleashed di Cupertino pada hari Senin, SoC komputer baru Apple yang sangat dinanti diperkenalkan. Dibangun pada proses 5nm canggih dan menampilkan hingga 57 miliar transistor, chip baru, Apple…
      • Survei Steam terbaru menunjukkan keuntungan di… Singkatnya: Ini adalah awal bulan baru, dan itu berarti Survei Uap yang diperbarui. November melihat AMD melanjutkan tren perlahan-lahan memotong keunggulan prosesor Intel. Dan sementara jumlah orang yang membeli kartu…
      • Bagaimana ByteDance Menjadi Startup Paling Berharga di Dunia Selama dekade terakhir, ByteDance telah membuktikan dirinya berkali-kali sebagai perusahaan yang sangat inovatif dan sukses. Ini berlaku tidak hanya untuk TikTok tetapi banyak aplikasi lainnya, yang memiliki banyak pengguna. Rahasia…
      • 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…
      • Pengusaha perangkat lunak manajemen bisnis harus… Akan selalu ada beberapa hal yang terjadi, terlepas dari ukuran organisasi Anda. Mengelola terlalu banyak hal secara bersamaan tanpa membuat kesalahan tidak mungkin dilakukan. Jika Anda ingin memperbaiki semuanya, masuk…
      • Bias dalam AI menyebar dan saatnya untuk memperbaiki masalah Apakah Anda melewatkan sesi dari Future of Work Summit? Kunjungi perpustakaan sesuai permintaan Future of Work Summit kami untuk streaming. Artikel ini disumbangkan oleh Loren Goodman, salah satu pendiri dan…
      • Microsoft menawarkan perbaikan beta untuk masalah… Pada hari Jumat, Microsoft mulai menguji perbaikan untuk menghilangkan masalah latensi cache yang telah mengganggu PC yang ditenagai oleh prosesor AMD Ryzen yang menjalankan Windows 11. Namun, tambalan, bagian dari…
      • Merangkul janji masa depan komputasi di mana-mana Internet dan perangkat pintar ada di mana-mana, yang berarti komputasi juga harus ada di mana-mana. Dan di sinilah edge computing berperan, karena seiring perusahaan mengejar pengambilan keputusan yang lebih cepat…
      • 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…
      • 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…
      • 3 Kesalahan Terbesar yang Dilakukan Perusahaan Saat… Menurut Hosting Tribunal, 94% perusahaan memiliki kehadiran cloud, tetapi hanya 20% yang telah mengalami transformasi cloud. Sebagian, itu karena transformasi cloud adalah inisiatif yang mahal bagi perusahaan, menghasilkan jutaan dolar…
      • 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…
      • Aplikasi Tunai Jack Dorsey Mengintegrasikan Jaringan… Aplikasi Tunai telah mengintegrasikan Lightning Network.Semua pengguna sekarang dapat langsung mengirim bitcoin ke seluruh dunia. Kit Pengembangan Petir Spiral memberdayakan integrasi Aplikasi Tunai.Pengguna platform pembayaran seluler Block App Cash sekarang…
      • Memindahkan Bank dari Pola Pikir Bata-dan-Mortar mereka Model kafetaria warisan layanan keuangan yang ditawarkan oleh bank -- menggunakan pendekatan origin-to-distribute untuk menyebarkan risiko dan mengurangi biaya pembiayaan -- tidak berfungsi lagi. Pelanggan tidak lagi mencari satu sumber…
      • Build Windows 11 baru yang tersedia untuk Insiders… Melalui kaca: Rilis Windows 11 terbaru telah mengganggu pengguna AMD dengan beberapa masalah kinerja yang terdokumentasi. Sebuah posting blog dari Tim Program Insider Windows menunjukkan bahwa perbaikan untuk kinerja cache…
      • 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…
      • 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.…
      • 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…
      Designed by SuaraSekitar Terkini
      © Copyright 2026, All Rights Reserved