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…
      • 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…
      • 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…
      • 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?…
      • Spesifikasi CPU Intel Alder Lake Non-K dikonfirmasi… Singkatnya: Intel diharapkan untuk mengungkapkan versi non-K dari Alder Lake (Core 12-gen) di CES pada hari Selasa, tetapi Asus dan Colorful telah mengkonfirmasi beberapa spesifikasi mereka terlebih dahulu. Beberapa model…
      • Delapan belas kerentanan tingkat tinggi diperbaiki… Kentang panas: Pembaruan driver grafis dari produsen perangkat keras GPU biasanya disambut dengan kegembiraan dan skeptisisme yang sehat. Beberapa pengguna menantikan dukungan game dan aplikasi potensial, fungsionalitas, atau FPS murni…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • Mengapa penawaran khusus harus menjadi bagian dari… Dalam lanskap periklanan digital yang ramai, kesuksesan bermuara pada hasil yang terbukti. Pemasar semakin berusaha untuk menyebarkan wawasan unik dan berbeda untuk membeli secara lebih efektif, sementara agensi, pemain teknologi…
      • Fondasi untuk proyek pertama Anda Sebuah komputer kecil namun kuat, Raspberry Pi telah menarik minat para pecinta dan penggemar teknologi di seluruh dunia. Ini memberikan metode luar biasa untuk menjelajahi dunia gadget dan proyek DIY,…
      • 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,…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 3 Cara untuk Lebih Baik Menerapkan AI ke Kumpulan Data Kecil Ukuran sampel selalu berperan dalam ilmu data, tetapi ada beberapa contoh di mana risiko, waktu, atau biaya akan membatasi ukuran data Anda: Anda hanya dapat meluncurkan roket satu kali; Anda…
      Designed by SuaraSekitar Terkini
      © Copyright 2025, All Rights Reserved