25Q1

ACRi ルームのつくりかた (2)

ACRi ルームのしくみについて解説するコースの後半の記事です。この記事では、ACRi ルームと似た環境を研究室などのローカル環境で構築したい人のために、ACRi ルームの Atry サーバ群の物理サーバや VM をどのようにセットアップしているかについて解説します。 解説の前提 サーバの構成 今回の解説は、EdgeTech+ 2023 において アヴネット株式会社の協力により展示した、ミニ版の ACRi ルームともいえる環境を構築したときの作業メモをもとにしています。この環...
2025.04.14
25Q1ACRiルーム中級読んでナットク
25Q1

ACRi ルームのつくりかた (1)

2023年から室長として ACRi ルームの管理をしております、愛知工業大学の藤枝です。 ACRi ルームのウリの1つは、100枚の FPGA ボード (Arty A7-35T, CMod A7-35T, Nexys A7-100T) と、各ボードが接続された開発用の仮想マシンを、3時間ごとの時間貸しの形で利用できることにあります。ACRi ルーム構築のノウハウは、これまでにも組込み技術に関するサマーワークショップ SWEST25 での講演や、EdgeTech+ 2023 におけるミニ版...
2025.04.11
25Q1ACRiルーム中級読んでナットク
24Q3

FPGA ボードを遠隔操作！ SawareruSys を ACRi ルームで使う (2)

ACRi ルームでも利用できるようになった、ディジタル回路・FPGA の「さわれる」遠隔学習システム SawareruSys について解説するコースの後半の記事です。この記事では、ACRi のイベントなどでコントローラボードを入手された方、あるいはこれから入手する予定の方向けに、SawareruSys の基本的な利用手順を説明します。 この記事の内容は、2024年8月に開催された 組込み技術に関するサマーワークショップ SWEST26における、SWEST/ACRi 共同企画セッションの中...
2025.03.27
24Q3中級手を動かす
24Q3.01

FPGA ボードを遠隔操作！ SawareruSys を ACRi ルームで使う (1)

愛知工業大学の藤枝です。前回 ACRi ブログに寄稿したときには ACRi ルーム副室長という立場でしたが、2023年度からは室長となりました。 このたび、我々 (愛工大ディジタルシステム研究室) が ACRi の活動とは別に開発してきた、ディジタル回路の「さわれる」遠隔学習システム SawareruSys が、関係者のご厚意により ACRi ルームでも利用できるようになりました。このシステムには専用のコントローラボードが必要ですが、今後の ACRi 関係のイベントでの配布を予定しており...
2024.12.02
24Q3.01中級手を動かす
24Q1

カウンタ回路を FPGA で動作させて挙動を確認しよう（入門編）

この記事では、ACRi ルームのコンピュータと FPGA を利用して、Verilog HDL で記述される簡単なカウンタ回路を動作させて、その挙動を確認する方法を説明します。 Verilog HDL で記述したハードウェアの内容や、論理合成、配置・配線といった処理の詳細は後回しにします。Vivado を活用して、FPGA を動かすこと、動かした FPGA の動作を確認することを目標にします。 FPGA の設計・開発に慣れていないみなさんを対象とする初級の内容です。ACRi ルームの...
2024.01.26
24Q1ACRiルーム初級手を動かす
24Q1

波形ビューア GTKWave の導入と利用方法

この記事では、GTKWave と呼ばれる波形ビューアの「導入方法」と「基本的な利用方法」をまとめます。波形ビューアを活用することで、効率的に、設計・実装したハードウェアの動作を確認できます。また、設計・実装したハードウェアが怪しい挙動をするときに、その原因を突き止める (デバッグする) ことができます。 ACRi ルームのコンピュータで GTKWave を起動してみる ACRi ルームでログインするコンピュータ (例えば、vs001 や vs002) には GTKWave がインス...
2024.01.18
24Q1ACRiルーム初級手を動かす
ACRiルーム

ACRi ルーム・ハンズオン : HLS 入門 (1) イベントレポート

2023年6月17日(土) 15:00-17:00に、東京工業大学 情報工学系の計算機室 (大岡山キャンパス) において「ACRi ルーム・ハンズオン : HLS 入門」を開催しました。HLS (High Level Synthesis、高位合成) の入門者 / 初級者を対象に、HLS による FPGA 開発を体験してその魅力に触れることが目的です。当日は10名が参加して HLS による回路設計を体験しました。 HLS は、C/C++ などのプログラミング言語を利用し、RTL (Regi...
2023.07.19
ACRiルーム初級
初級

AMD のコンフィギュレーション専用ツール Vivado Lab エディション

FPGA やコンフィギュレーション・メモリのコンフィギュレーション (書き込み) のみであれば、通常の Vivado ではなく、Vivado Lab エディションというツールで行えます。通常の Vivado は 80～90GB 程度を必要としますが、Vivado Lab エディションは約 6GB と大分コンパクトです。ツールは Vivado と同じ Web ページの下の方からダウンロードできます。 なお、コンフィギュレーション・メモリというのは FPGA ボード上に搭載されている ROM...
2022.11.10
初級手を動かす
ACRiルーム

ACRiルームのDE10-Liteを使ってみよう

ACRi ルームには、Intel の FPGA である MAX10 を搭載した DE10-Lite が9台設置されています。この記事では、Intel の FPGA 開発ツールである Quartus Prime Lite を使って、DE10-Lite 向けの設計をする手順を紹介します。 Quartus Primeの起動 DE10-Lite は、vsA01 から vsA09 までの9台のホストで利用することができます。まずは、そのうちのどれかに リモートデスクトップ や X2Go を使...
2022.01.27
ACRiルームFPGA検証環境初級手を動かす
ACRiルーム

ネットワークで簡単にパーシャルリコンフィギュレーション (1)

この記事では、ACRi ルームに設置されている vs800系のマシンと、それらに接続されている Arty A7 FPGA ボードの使い方を説明します。このプロジェクトでは、ネットワークで簡単にパーシャルリコンフィギュレーションを試すことができます。 具体的には、Arty A7 で動作するソフトプロセッサ、ネットワークやメモリを制御するコントローラを動作させながら、ユーザが作成したハードウェアだけを FPGA にコンフィギュレーションして動かします。加えて、JTAG を用いてコンフィギュレ...
2022.10.07
ACRiルーム初級手を動かす
中級

AI を加速する AI Engine アーキテクチャ解説と入門チュートリアル

1. はじめに AMD (ザイリンクス) の FPGA は長年に渡り HPC やデジタル信号処理など演算負荷の高いアプリケーションに採用されてきました。昨今の 5G 無線通信や AI を含む機械学習の分野ではさらに高い演算密度と消費電力の削減が求められます。 ※ ザイリンクスは AMD による買収が2022年2月に完了し、現在は AMD の一員です。 AI Engine (エイアイエンジン) はこのような背景から生まれた新しいプロセッサです。固定されたキャッシュ階層を持たず、...
2022.09.13
中級手を動かす
21Q2.02A

TVM を使ってディープラーニングを手軽に FPGA で高速化 (3)

みなさんこんにちは。この記事は「TVM を使ってディープラーニングを手軽に FPGA で高速化」の第3回目です。前回に引き続き、今回は Xilinx Kria KV260 ボードでの TVM Vitis-AI Integration を動作させます。 Kria KV260 Xilinx Kria KV260 は Vision AI スターターキットとして販売される FPGA ボードであり、Xilinx が提供するビルド済みのAIアクセラレーションアプリを利用することができます。KV...
2021.09.10
21Q2.02A
21Q2.02A

TVM を使ってディープラーニングを手軽に FPGA で高速化 (2)

みなさんこんにちは。この記事は「TVMを使ってディープラーニングを手軽に FPGA で高速化」の第2回目です。 今回は TVM Vitis-AI Integration を利用して、DNN モデルを Ultra96V2 向けにコンパイルし、実際に実行してみます。 本記事で紹介する手順は TVM Vitis-AI Integration に基づいています。本記事は以下の環境で実行しています。 Avnet Ultra96-V2PYNQ v2.6DPU-PYNQ v1.2.0ホスト...
2021.09.08
21Q2.02A
21Q2.02A

TVMを使ってディープラーニングを手軽にFPGAで高速化 (1)

こんにちは、フィックスターズの丸岡です。 フィックスターズでは、多種多様なハードウェア向けのソフトウェアの高速化や、その知見を活かしたアルゴリズムの提案、ソフトウェアシステムの開発などに貢献させていただいています。近年では機械学習 (Machine Learning, ML) 分野の急速な発達や DX (Digital Transformation) の推進によって、ML を含んだアプリケーション開発の需要が増えています。ML の中でも特にディープニューラルネットワーク (Deep Ne...
2021.08.12
21Q2.02A
21Q2.01A

Xilinx開発ツールのインストール：(1) Vivado MLのインストール

ここでは Xilinx 社の FPGA の開発環境である Vivado MLのインストール手順を解説します。手順は以前のVivadoとほぼ同じです (差異は手順５の無償版と有償版の名称の変更のみです)。Vivado は、HDL からビットストリームファイルの生成、FPGA への書き込みまでの一番下位の部分を担当するツールです。中規模までのほとんどの FPGA は無償版の Vivado ML Standard Edition で開発できます。下記よりダウンロードできます。 対応OS...
2021.08.10
21Q2.01A
コース紹介

2020年度の ACRi ブログに掲載された30コースの紹介

読みたいコースに簡単にアクセスできるように、2020年度の ACRi ブログのコースをまとめました。2021年度の ACRi ブログは2021年4月から始まります。ご期待ください。 2020年度 第2クォーター 2020Q1 PYNQ を使って Python で手軽に FPGA を活用 ロボットでも注目される FPGA ⼊⾨ AWS F1 で始めるサーバーサイド FPGA FPGA を使って基本的なアルゴリズムのソーティングを劇的に高速化 スーパーコンピュー...
2021.04.09
コース紹介
ACRiルーム

Windows 10 の「リモート デスクトップ接続」と PowerShell で FPGA 利用環境 (ACRi ルーム) を使う

ACRi の FPGA 利用環境 (ACRi ルーム) に接続する方法をまとめます。Windows 10 のコンピュータから、Ubuntu がインストールされた ACRi ルームの Linux のコンピュータに接続する方法です。Windows 10 に入っている「リモート デスクトップ接続」と PowerShell を使います。 試しにサーバーコンピュータにログインする Windows の「ここに入力して検索」に powershell と入力して、Windows PowerShel...
2021.07.10
ACRiルーム
21Q1.05A

DA コンバータがなくてもできる FPGA ピアノ (5)

本連載もいよいよ最終回。デルタシグマ変調も正弦波生成もできるようになりましたので、いよいよ FPGA ピアノを完成させます。異なる周波数で発振する複数の正弦波生成モジュールを並べ、複数の音を同時に出力できるようにします。つまり和音の演奏を可能にします。さらに BRAM を用いた ROM テーブルに楽曲のデータを保存しておき、それを読み出しながら自動演奏する機能も実装し、最後は本連載の「卒業演奏」に臨みます。 まずは鍵盤に見立てたスイッチボタンと正弦波の生成を連携させるために、前回の設計を...
2021.06.11
21Q1.05A
21Q1.04A

HPC アプリを FPGA 上で加速! (5) 高速化と大規模化

このブログも今回で最終回となります。このブログの第2回から第4回まで、係数行列が16×16の比較的小規模な連立一次方程式を扱ってきました。これを小規模な FPGA である Ultra96-V2 で上で高速化してみます。また、大規模な係数行列への対応も検討してみます。今回使ったプログラムも github 上の solver/cg/ocl_unroll, solver/cg/ocl_r16_spmv, solver/cg/ocl_large においてありますので参考にして下さい。 小規模な問...
2021.06.10
21Q1.04A
21Q1.02B

FPGA for HPC：宇宙物理アプリケーションをマルチ FPGA で高速化 (5)

このコースもいよいよ最終回となりました。最後は、宇宙物理アプリケーションの支配的な処理である ART 法を加速する FPGA アクセラレータの性能が FPGA の台数に応じてどのようにスケーリングしていくかを評価していきます。 性能評価 評価環境 本論文では、FPGA アクセラレータの実行性能を GPU の実行性能と比較しながら性能評価を行っています。そのためのプラットフォームとして、計算科学研究センター (以下、当センター) で稼働している以下の 2 つの HPC システム...
2021.06.08
21Q1.02B
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