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:

      • 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…
      • 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…
      • Motorola dan Verizon membuat '5G Neckband'… Semua orang menginginkan sepotong metaverse. Sejak Facebook mengganti nama dan membaptis dirinya sendiri Meta, minat pada VR dan AR telah melonjak lagi. Kami telah melihat perusahaan seperti Google, Samsung, LG…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • BrainChip Bermitra Dengan MegaChips Untuk… Tanggal publikasi: 21 Nov 2021 18:18 ESTBrainChip Holdings Ltd (ASX: BRN), (OTCQX: BCHPY) penyedia terkemuka kecerdasan buatan kinerja tinggi berdaya sangat rendah teknologi dan produsen chip AI neuromorfik dan IP…
      • Bagaimana membuat AI lebih ramah lingkungan dan… Wirth Research, sebuah perusahaan teknik yang mengkhususkan diri dalam dinamika fluida komputasi, menjadi semakin peduli dengan kelestarian lingkungan. Awalnya berfokus pada desain mobil balap, memungkinkan klien untuk mengganti angin yang…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • Pixel 6 Google yang besar dan berani membidik Apple… Selama lima tahun, Google telah mencoba menunjukkan kepada dunia seluler cara yang benar (atau setidaknya cara Google) untuk membuat ponsel Android. Dan selama lima tahun, masyarakat umum pembeli telepon menjawab…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • SubQuery: Membuat Kompatibilitas Lintas Rantai… SubQuery adalah agregasi data terdesentralisasi dan lapisan kueri antara blockchain Layer-1 dan aplikasi terdesentralisasi (dApps).Ini dirancang untuk membantu pengembang fokus pada kasus penggunaan inti dan fungsi front-end – sehingga mereka…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • Aplikasi web dan layanan pengembangan situs web Ada dua jenis utama dari layanan pengembangan yang: perusahaan perangkat lunak difokuskan pada:Pembuatan halaman webSetiap perusahaan berusaha memperluas wawasan mereka dan mengadaptasi platform online, yang memberi mereka dorongan tambahan. Aplikasi…
      • 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,…
      • 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…
      • 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…
      Designed by SuaraSekitar Terkini
      © Copyright 2026, All Rights Reserved