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:

      • Raspberry Pi Zero 2 W seharga $15 siap untuk… Raspberry Pi Perusahaan Raspberry Pi terkenal dengan lini produk eponim utamanya, sekarang dalam inkarnasi keempatnya (dan juga menjadi sedikit lebih mahal, setidaknya untuk sementara). Tetapi ada berbagai macam variasi pada…
      • 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…
      • 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…
      • 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?…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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.…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • Sepasang sampel rekayasa AMD Zen 4 telah muncul… Berwawasan ke depan: AMD mengumumkan Zen 4 awal pekan ini di CES 2022, tetapi mereka tidak merincinya. Jadi, biarkan kebocoran seri Ryzen 7000 dimulai. Sepasang sampel teknik telah ditemukan di…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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.…
      Designed by SuaraSekitar Terkini
      © Copyright 2026, All Rights Reserved