Python

NNgenとFPGAで作るニューラルネットワーク・アクセラレータ (5)

前回までは、学習済みモデルから、VGG-11 専用のハードウェアを構築したりしました。第5回 (最終回) では、NNgen を活用するために、NNgen で利用可能な演算や入力の紹介をします。加算、減算、畳み込みといった基本的な演算から、Extern と呼ばれる CPU 上のソフトウェアと連携を可能にする特殊なものまで、いろいろあります。データの入力 (placeholder, variable, constant) 演算の前に、データや重みを入力するインタフェースをみて...

NNgenとFPGAで作るニューラルネットワーク・アクセラレータ (4)

本コースの第3回目と第4回目では、NNgen とニューラルネットワーク・フレームワーク Pytorch を用いて、学習済みのモデルを SoC 型の FPGA の Ultra96-V2 上で動かしてみます。今回の第4回は、PYNQ と Jupyter を用いて、Ultra96 上で、第3回で開発した VGG-11 専用回路を実際の FPGA システム上で動かします。 Ultra96 向け PYNQ の構築まず、Ultra96 向けの PYNQ のリポジトリの Release...

NNgen と FPGA で作るニューラルネットワーク・アクセラレータ (3)

本コースの第3回目と第4回目では、NNgen とニューラルネットワーク・フレームワーク Pytorch を用いて、学習済みのモデルを SoC 型の FPGA の Ultra96-V2 上で動かしてみます。今回の第3回では、学習済みモデルから FPGA のビットストリームを生成するところまで進めます。環境構築まずは、第1回ブログと同様に、NNgen を実行する環境を構築します。 Ubuntu 18.04.4 LTSmacOS 10.15.6 でも大丈夫です。Pyth...

NNgen と FPGA で作るニューラルネットワーク・アクセラレータ (2)

本コースの第2回目は、ニューラルネットワークのモデル記述からどのようにハードウェアが生成されるか、NNgen コンパイラの仕組みを紹介します。 NNgen の全体構成第1回の記事からの再掲ですが、NNgen のコンパイラ構成は下図の通りです。 NNgen でハードウェア化するニューラルネットワークのモデル表現方法は、NNgen のオペレータを組み合わせて、プログラマが計算グラフを定義する方法と、Tensorflow や Pytorch などの一般的な DNN フレームワーク...

NNgen と FPGA で作るニューラルネットワーク・アクセラレータ (1)

はじめに皆さん、こんにちは。本コースを担当する東京大学の高前田です。私たちの研究室、CASYS (Laboratory for Computer Architecture and Systems) では、コンピュータアーキテクチャ (コンピュータの構造や設計技術、コンピュータそのものの在り方) を中心に、FPGA や専用ハードウェアによるカスタムコンピューティング、機械学習処理などの計算対象アルゴリズムとハードウェアの協調設計、ハードウェア設計を支援する高位合成コンパイラなど、...

PYNQ を使って Python で手軽に FPGA を活用 (5)

みなさんこんにちは。このコースでは、Python で FPGA を手軽に利用できる PYNQ とその活用方法を紹介していきます。ゴールは、Jupyter Notebook の環境を使って Python から手軽に FPGA を利用できるようになることです。前回は、自分で設計したロジックを PYNQ 上で利用する開発手順を紹介しました。最終回となる今回は、PYNQ を使って本格的なアプリケーションを実装するために必須の PS (プロセッサ)と PL(プログラマブルロジック) でのデータ共...

PYNQ を使って Python で手軽に FPGA を活用 (4)

みなさんこんにちは。このコースでは、Python で FPGA を手軽に利用できる PYNQ とその活用方法を紹介していきます。ゴールは、Jupyter Notebook の環境を使って Python から手軽に FPGA を利用できるようになることです。前回は、いくつかの例を交えて PYNQ を使った FPGA の操作方法を紹介しました。今回は、自分で設計したロジックを PYNQ 上で利用する開発手順を紹介します。開発の手順自分で設計したロジックを PYNQ の上で...

PYNQ を使って Python で手軽に FPGA を活用 (3)

みなさんこんにちは。このコースでは、Python で FPGA を手軽に利用できる PYNQ とその活用方法を紹介していきます。ゴールは、Jupyter Notebook の環境を使って Python から手軽に FPGA を利用できるようになることです。前回は、PYNQ の紹介とセットアップ方法を紹介しました。第 3 回となる今回は、PYNQ を使った FPGA の操作をいくつかの例を交えて紹介します。 PYNQ が提供する環境 PYNQ では、ZYNQ の PS (ar...

PYNQ を使って Python で手軽に FPGA を活用 (2)

みなさんこんにちは。このコースでは、Python で FPGA を手軽に利用できる PYNQ とその活用方法を紹介していきます。ゴールは、Jupyter Notebook の環境を使って Python から手軽に FPGA を利用できるようになることです。前回は、「そもそも FPGA ってなに？」というタイトルで FPGA の紹介をしました。第2回の今回は、本題の PYNQ を紹介します。 PYNQ って何？ - Python による FPGA 操作 PYNQ は、PythonでF...

PYNQ を使って Python で手軽に FPGA を活用 (1)

みなさんこんにちは。ACRi ブログの1番目のコースでは5回にわたるブログ記事を通して、Python で FPGA を手軽に利用できる PYNQ とその活用方法を紹介していきます。扱いやすい Jupyter Notebook の環境を使いながら、Python で手軽に FPGA の開発を体験するのがゴールです。第1回のこの記事では「そもそも FPGA ってなに？」という疑問に答えていきます。 FPGAって何？ FPGA こと Field Programmable Gate ...

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