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:

      • 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…
      • Hemat banyak untuk laptop Dell Gaming Menampilkan teknologi tercanggih, laptop gaming Alienware Dell mendefinisikan kembali pengalaman bermain game. Didukung oleh prosesor Intel dan grafis Nvidia, laptop berperforma tinggi ini menghadirkan performa luar biasa yang tak tertandingi.…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • Finlandia pindah ke industri komputasi kuantum Kementerian Ekonomi Finlandia baru-baru ini mendanai proyek inovasi untuk Pusat Penelitian Teknis VTT Finlandia untuk membangun komputer kuantum. VTT meminta IQM, sebuah startup lokal, untuk membantu proyek tersebut, yang dimulai…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • AMD: tambalan datang untuk masalah kinerja Windows 11 Sejak pembaruan Windows 11 mulai diluncurkan awal minggu ini, beberapa orang telah mengomentari dampak kinerja dengan konfigurasi perangkat keras / perangkat lunak tertentu. AMD telah mengkonfirmasi masalah yang hadir dengan…
      • 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…
      • Intel Core i9-12900K vs AMD Ryzen 9 5900X Beranda BeritaKomputasi ) (Kredit gambar: Masa Depan) Sejak prosesor AMD Ryzen pertama memasuki pasar pada tahun 2017, Intel agak bersikap defensif. Itu terjebak pada proses 14nm begitu lama, dan sementara…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • 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…
      • Kunci eksperimen pemasaran yang sukses Bukan hal yang aneh bagi kunci eksperimen pemasaran untuk mengklaim “konsistensi adalah kuncinya”. Namun, eksperimen menjadi lebih penting dari sebelumnya. Dengan penghapusan cookie pihak ketiga dari browser utama, pemasar mengubah…
      • 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…
      • 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…
      Designed by SuaraSekitar Terkini
      © Copyright 2026, All Rights Reserved