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:

      • 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…
      • 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…
      • 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,…
      • 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…
      • 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…
      • Penawaran laptop siswa Black Friday terbaik untuk… Penawaran laptop Black Friday adalah waktu yang tepat untuk meningkatkan untuk periode berikutnya. Mahasiswa yang kekurangan uang tunai mendapatkan istirahat finansial yang bagus, dan orang tua yang membeli laptop untuk…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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.…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • Teknologi berbasis ML adalah terobosan berikutnya… 29 November 2021 16:40 Kredit Gambar: kentoh/Shutterstock Mendengar dari CIO, CTO, dan eksekutif tingkat C dan senior lainnya tentang data dan strategi AI di Future of Work Summit 12 Januari…
      • Format Absensi PNS: Wujudkan Disiplin dan… Format Absensi Pegawai Negeri Sipil: Digitalisasi dan Kemudahan Pencatatan Kehadiran Di era digital saat ini, kehadiran pegawai negeri sipil (PNS) tidak lagi dicatat secara manual menggunakan buku absensi. Sudah banyak…
      • 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…
      • 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…
      • Chrome OS Flex mengubah PC lama menjadi Chromebook… Google telah merilis Chrome OS Flex, sebuah cara untuk mengambil perangkat keras Windows dan Mac yang lebih lama dan mengganti sistem operasinya, mengubahnya menjadi Chromebook. Meskipun Google menyebut Chrome OS…
      • 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…
      Designed by SuaraSekitar Terkini
      © Copyright 2025, All Rights Reserved