Jun Ando

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、...

中級手を動かす

高位合成で加速するアクセラレータ開発 (5) ～高位合成と C ベース設計 3章

高位合成と Alveo を使い、ビジネスとして成立するレベルのアクセラレータを短期間で開発するために、開発フロー全体の中に C ベース設計をどう位置付ければいいのか、考えていきます。

高位合成で加速するアクセラレータ開発 (4) ～ HLS によるシストリックアレイの実装

はじめにこのコースでは、高位合成を活用したアクセラレータ開発に関して、その考え方やフローを、事例を交えながら解説していきます。今回は、浮動小数点行列の積を計算するシストリックアレイの実装を紹介します。まずは行列積についておさらいします。行列 A、B を1024行、1024列の行列とします。行列 A、B の行列積を C とします。C も1024行、1024列の行列です。C のそれぞれの要素は A の行ベクトルと B の列ベクトルの内積となり、次の式で表され...

高位合成で加速するアクセラレータ開発 (3) ～高位合成と C ベース設計 2章

目次 2. アーキテクチャの検討 2-1. FPGA 優位のデザインパターンと典型問題 ■ 高性能アーキテクチャの鉄則 ■ タスク “内” の並列性と課題 ■ タスク “間” の並列性と課題 ■ HLS-C で表現できないケース 2-2. 実装品質の限界まで求められるケースも 2-3. そもそもハードウェア化すべきなのか？ Coffee Break. 最終形は「ML+X」 over 「AIE＋PL」かも？...

高位合成で加速するアクセラレータ開発 (2) ～高位合成と C ベース設計 1章

すべての現象は他のものに依存して名前を与えられたことによって生じ、存在しているダライ・ラマ十四世「空の智慧、科学のこころ (集英社新書)」より(共著 : 茂木健一郎) 高位合成と C ベース設計～はじめに皆さん、はじめまして。Xilinx で FPGA を含む HW/SW の高位設計およびツールフローを担当している、黒田と申します。今回 Xilinx からの第3期ブログ連載 (全5回) の3回分を使い、対象がエンベか？／サーバーか？にかかわらず、高位合成 (High-Leve...

高位合成で加速するアクセラレータ開発 (1) ～ ACRi ルームで体験してみよう

この記事では、ACRi ルームと PYNQ で、高位合成を使った FPGA 開発フローを「超」お手軽に体験してみましょう。C と Python しか出てきませんので FPGA 初心者の方もご安心ください。

AWS F1 で始めるサーバーサイド FPGA (5)

はじめに連載の最終回となる今回は、ハードウェアを設計しない方にも理解しておいていただきたい、FPGA アクセラレータの性能に関する基本的な考え方を説明します。また、これを踏まえて前回の記事で動作させた Deflate アクセラレータの性能向上を図ってみます。アクセラレータの鉄則前回の記事では、Vitis ライブラリの Deflate アクセラレータを AWS F1 上で動かし、CPU と比べておよそ3.6倍の高速化を確認しました。確かに速くはなったのですが、FPGA を...

AWS F1 で始めるサーバーサイド FPGA (4)

このコースの前の記事はこちらはじめにこの連載では、Amazon EC2 F1 インスタンスの FPGA を使ってアクセラレーションを体験してみます。これまでの記事では準備編として FPGA 開発環境や F1 インスタンスの立ち上げ方法を紹介しました。この記事ではいよいよ FPGA を動かしてみます。 Vitis ライブラリ今回はザイリンクスがオープンソースで提供する Vitis ライブラリを利用して、FPGA によるアクセラレーションを体験します。 ...

AWS F1 で始めるサーバーサイド FPGA (3)

はじめにこの連載では、Amazon EC2 F1 インスタンスの FPGA を使ってアクセラレーションを体験してみます。今回は F1 インスタンスを立ち上げて、FPGA 開発環境である Vitis を起動するまでをチュートリアル形式で紹介します。 Amazon EC2 F1 インスタンス F1 インスタンスでは、ザイリンクス製 FPGA の中でも大規模な Virtex UltraScale+ VU9P が利用できます。使用する FPGA の個数は 1 個、2 個、8 個 (...

AWS F1 で始めるサーバーサイド FPGA (2)

このコースの前の記事はこちらはじめにこの連載では AWS F1 サービスを題材に FPGA を使ったアプリケーションのアクセラレートを体験してみる予定です。手を動かし始める前の準備として、この記事では FPGA アクセラレータの開発環境を紹介します。 FPGA の開発と聞くと、Verilog などのハードウェア記述言語を習得しないといけないと思われるかもしれませんが、実は C++ だけで FPGA アクセラレータを開発できる環境が整っています。C++ で記述できるとはい...

AWS F1 で始めるサーバーサイド FPGA (1)

はじめに何気なく利用しているインターネットサービスの多くはデータセンターで運営されており、今やデータセンターは社会になくてはならない重要な存在となっています。道路や水道と同様に私たちの生活に欠かせないインフラのひとつと言っても過言ではないでしょう。そのようなデータセンターの中で FPGA をアクセラレータとして利用する事例が増えています。全5回を予定しているこの連載では、アマゾン・ウェブ・サービス (AWS) を題材に、データセンターでの FPGA の活用事例と開発環境を紹介し...

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