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:

      • 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…
      • 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.…
      • 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…
      • 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…
      • Mengapa IoT adalah landasan dari strategi zero-trust AWS 28 Desember 2021 07:40 Kredit Gambar: Shutterstock Mendengar dari CIO, CTO, dan eksekutif tingkat C dan senior lainnya tentang data dan strategi AI di Future of Work Summit 12 Januari…
      • 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…
      • 5 Alat Manajemen Proyek untuk Pengembang Perangkat Lunak Ketika sebagian besar tim memikirkan perangkat lunak manajemen proyek, mereka berpikir untuk menggunakannya agar tetap teratur dan sesuai tugas. Namun, untuk pengembang perangkat lunak, alat manajemen proyek lebih dari itu.…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • Memanfaatkan SIMD: Memisahkan File CSV pada 3Gb/S Masalah ¶ Saat berurusan dengan file besar, misalnya file yang tidak muat di RAM, membagi file menjadi beberapa bagian adalah suatu keharusan. Beberapa format data seperti NDJSON dapat dipisah secara…
      • Rahasia Xiaomi Mi T : Tips & Cara Memmaksimalkan Ponsel Anda ## Tips dan Trik Xiaomi 13T: Memaksimalkan Ponsel Anda dengan Fitur-fitur Canggih Xiaomi 13T hadir dengan berbagai fitur canggih yang dapat memudahkan dan mempercepat berbagai aktivitas Anda. Namun, tidak semua…
      • 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…
      • Intel secara resmi dalam bisnis penambangan bitcoin sekarang Intel telah mengumumkan rencananya untuk sepenuhnya merangkul teknologi blockchain dan akhirnya memasuki ruang penambangan bitcoin dengan chip baru yang akan tersedia akhir tahun ini.Dalam posting blog baru, chip tersebut raksasa…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      Designed by SuaraSekitar Terkini
      © Copyright 2025, All Rights Reserved