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:

      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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.…
      • Penghentian potensial untuk komputasi kuantum: Sinar kosmik Memperbesar / Prosesor Sycamore Google.Baru-baru ini , ketika para peneliti menguji koreksi kesalahan pada prosesor kuantum Google, mereka mencatat fenomena aneh di mana seluruh skema koreksi kesalahan secara sporadis akan…
      • Facebook menanam ide metaverse tetapi Apple… Pengguna media sosial dan dunia bisnis sekarang memiliki gambaran umum tentang apa itu metaverse, berkat penyemaian istilah selama setahun oleh CEO Meta Mark Zuckerberg pada panggilan investor dan selanjutnya mengubah…
      • 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…
      • Coinpool: Panduan Lengkap Mengenai Platform Mining… Mining cryptocurrency menjadi salah satu cara populer untuk mendapatkan mata uang digital. Coinpool adalah salah satu platform mining cryptocurrency yang dapat membantu Anda memulai aktivitas mining dengan lebih mudah. Dalam…
      • Datang ke laptop di dekat Anda: Jenis chip keamanan… AT LONG LAST — AMD menjadi pembuat CPU pertama yang mengintegrasikan chip rancangan Microsoft ke dalam produknya. Dan Goodin - 4 Jan 2022 22:15 UTC Pada November 2020, Microsoft meluncurkan…
      • Qualcomm Snapdragon 8cx Gen 3 menjanjikan kinerja PC… Pada hari Rabu, Qualcomm meluncurkan platform prosesor Snapdragon 8cx Gen 3 untuk PC, mengklaim bahwa chip tersebut akan menawarkan kinerja hingga 85 persen lebih banyak daripada generasi sebelumnya. Bagus, mengingat…
      • 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…
      • Azulle Ally – PC Mini Android 10 untuk aplikasi bisnis Di era digital saat ini, semakin banyak bisnis di seluruh dunia yang menggunakan aplikasi bisnis yang berjalan khusus di Android untuk menjalankan operasionalnya dengan lancar. Di zaman di mana pengiriman…
      • Chip laptop terbaru Intel mendukung generasi baru… Jika sejarah adalah panduan, prosesor baru notebook Anda berikutnya diluncurkan hari ini, saat Intel meluncurkan jajaran CPU Core generasi ke-12 untuk laptop—khususnya chip dengan nama kode Alder Lake -P untuk…
      • Hubungan FSF dengan firmware berbahaya bagi pengguna… FSF memiliki hubungan yang tidak menguntungkan dengan firmware, menghasilkan kebijakan yang masuk akal di akhir 1980-an, tetapi secara aktif merugikan pengguna saat ini, dengan merekomendasikan peralatan usang, yang membutuhkan peningkatan…
      • 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…
      • 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…
      • Mengukur kualitas manajemen proyek konstruksi Kualitas manajemen proyek menentukan seberapa baik proyek dikelola dan seberapa sukses proyek itu nantinya.Tapi bagaimana Anda mengukur kualitas manajemen proyek? Sebenarnya, apa itu manajemen proyek konstruksi? Manajemen proyek konstruksi berarti…
      • 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…
      • Instrumen V Collection Arturia sekarang memiliki… Sekarang jauh lebih mudah menggunakan softsynths Arturia di MacBook baru Anda. Arturia telah merilis pembaruan V Collection 8.2 gratis yang menambahkan dukungan asli ke suite (saat ini didiskon) untuk Mac…
      • 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…
      • 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…
      • Di mana membeli CPU 'Alder Lake' generasi… Gordon Mah Ung Pengecer mulai mengungkapkan harga jalanan dan ketersediaan untuk prosesor Intel Core "Alder Lake" generasi ke-12 yang baru, dan meskipun tidak aneh, mereka 'tidak terlalu cantik baik. CPU…
      • Bagaimana Membangun Ketangkasan Digital Menjadi… Saat kita bergerak ke fase pandemi berikutnya, lebih dari 90% organisasi menengah berencana untuk bermigrasi ke struktur kerja hibrida untuk setidaknya beberapa karyawan mereka. Lingkungan kerja hybrid menekankan pentingnya investasi…
      • KubeCon + CloudNativeCon Soroti Keamanan untuk Open Source KubeCon + CloudNativeCon Amerika Utara minggu ini secara langsung dan konferensi virtual menempatkan keamanan untuk pengembangan sumber terbuka kembali menjadi sorotan sementara juga membicarakan peningkatan pesat cloud native. Pryanka Sharma,…
      • Membangun masa depan dengan jaringan 5G berbasis… Solusi dan produk generasi berikutnya menghantam dinding dengan wi-fi: itu tidak cukup cepat, dan masalah latensi dan konektivitas berarti itu tidak cukup andal. Apa yang harus dilakukan seorang inovator? Fokus…
      • 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…
      • 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…
      • 3 Dampak AI di Industri Terjemahan Mesin Pendapat yang dikemukakan oleh kontributor Entrepreneur adalah milik mereka sendiri. Anda sedang membaca Entrepreneur United States, sebuah waralaba internasional dari Entrepreneur Media. Sepanjang sejarah, komunikasi telah menjadi komponen penting dari…
      Designed by SuaraSekitar Terkini
      © Copyright 2025, All Rights Reserved