Advertisement

基于FPGA的深度学习加速器设计和开发。

  •  5星
  •     浏览量: 0
  •     大小:None
  •      文件类型:None


简介:
现场可编程门阵列(FPGA)作为一种广泛应用的加速技术,因其卓越的性能、低功耗特性以及灵活的可编程性而备受青睐。本文着重于利用FPGA进行设计,以加速深度学习中的通用计算部分,主要工作内容包括:首先,对深度神经网络和卷积神经网络的预测与训练过程中的算法共性及关键特性进行了深入分析,并以此为基础设计了专门的FPGA运算单元;其次,根据FPGA的资源限制,精心设计了基本运算单元,这些单元涵盖了前向计算单元和权值更新运算单元,并且都采用了可配置和流水线结构,从而能够在适应不同规模深度学习神经网络的同时实现高吞吐量。此外,还对FPGA加速器的上层框架和数据通路进行了详细分析,并编写了在Linux操作系统下的驱动程序以及面向用户友好的调用接口。最后,通过大量的实验测试和性能评估分析,识别出影响加速器性能的关键因素,从而确定了加速器的性能和能耗趋势;同时,利用测试数据集对比了FPGA实现的性能、功率和能耗等参数与CPU、GPU平台之间的差异性,并最终对FPGA实现的优势与劣势进行了全面评估。

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~
客服
客服
  • FPGA
    优质
    本研究专注于开发基于FPGA(现场可编程门阵列)的深度学习硬件加速器,旨在优化计算效率和性能,特别针对机器学习模型的推理过程进行硬件层面的加速。通过灵活配置和并行处理能力,实现低延迟、高吞吐量的数据分析与智能决策支持系统集成。 基于FPGA的深度学习加速器研究与开发正变得越来越重要。这种技术结合了现场可编程门阵列(FPGA)的高度灵活性与并行计算能力,为实现高效的深度学习模型提供了可能。通过利用FPGA的独特优势,研究人员和工程师能够设计出更快速、更具成本效益且能耗更低的解决方案,以应对日益复杂的机器学习任务挑战。 基于FPGA的深度学习加速器的应用范围广泛,包括但不限于图像识别、语音处理及自然语言理解等领域。随着技术的进步与优化算法的发展,这类硬件平台在推动人工智能领域创新方面发挥着越来越关键的作用。
  • FPGA与实现
    优质
    本项目聚焦于在FPGA平台上开发高效能的深度学习加速器,旨在通过硬件优化提升计算效率和性能表现,推动人工智能技术的实际应用。 现场可编程门阵列(FPGA)作为一种常用的加速手段之一,在高性能、低功耗以及可编程性方面表现出色。本段落探讨了利用FPGA设计深度学习通用计算部分的加速器,主要工作包括: 1. 分析深度神经网络和卷积神经网络在预测过程及训练算法中的共性和特性,并基于这些分析来设计适合于FPGA运算单元的算法,涵盖前向计算、本地预训练以及全局训练等。 2. 针对FPGA资源情况定制基本运算单元的设计方案,包括了用于实现前向计算和权值更新功能的基本模块。所有构建的运算单元均进行了可配置化处理,并采用了流水线设计以适应不同规模深度学习神经网络的需求并确保高吞吐率性能。 3. 对于所开发FPGA加速器上的高层框架与数据传输路径进行详细研究,编写了适用于Linux操作系统的驱动程序以及便于用户调用的简易接口。 4. 通过一系列实验测试来评估影响该加速器性能的各项因素,并对其在不同条件下的表现进行了记录分析。最终,使用特定的数据集对FPGA实现方案与其他平台(如CPU和GPU)进行对比研究,以全面了解其优势与不足之处。
  • FPGA与实现.rar_FPGA_accelerator design deep learning fpga_fpga_BASED FPGA
    优质
    本项目研究并实现了基于FPGA的深度学习加速器设计,旨在提升深度学习模型在硬件上的执行效率。通过优化算法和架构创新,实现了高效能的计算加速,适用于多种深度学习应用需求。 基于FPGA的深度学习加速器设计与实现可以帮助你增加对深度学习的理解,并且作为中文内容非常适合国内学者阅读。
  • 为CPU、GPU专用编译堆栈
    优质
    本项目致力于研发适用于CPU、GPU及各类专用加速器的深度学习编译器技术,旨在优化算法性能并提升硬件资源利用率。 Apache TVM 是一个用于深度学习系统的编译器堆栈,旨在缩小以生产力为中心的深度学习框架与以性能和效率为中心的硬件后端之间的差距。TVM 可与各种深度学习框架配合使用,为不同的后端提供端到端编译服务。 许可:贡献者在 Apache-2.0 许可下获得授权。 对 TVM 的贡献: TVM 采用 apache committer 模型,我们致力于创建一个由社区维护和拥有的开源项目。详情请查看贡献者指南。 致谢: 构建 TVM 过程中,我们从以下项目中学到了很多东西: - Halide:TVM 部分 TIR 和算术简化模块源自 Halide,并且我们在 Halide 中学习并改编了一些降低管道的部分。 - Loopy:使用整数集分析及其循环转换原语。 - Theano:循环符号扫描算子的设计灵感来自 Theano。
  • 面向FPGA者及初次SPI者:SPI通信协议
    优质
    本项目专为FPGA初学者和首次接触SPI设计者打造,利用深度学习技术优化SPI通信协议的设计过程,旨在降低入门门槛并提升开发效率。 使用单片机时,只需对寄存器进行一些配置即可启用SPI通信。但在FPGA设计中,则需要自行设计该协议。在FPGA中设计通信协议是一项充满挑战且极具乐趣的任务,通过亲手打造的SPI协议可以深入理解其工作原理,并具体掌握每一个时钟周期内的操作细节。如果使用单片机编写一个SPI程序,用户只会知道如何应用它;而利用FPGA进行编程,则能详细了解数据发送和接收的具体实现过程。 由于SPI是一种标准通信协议,在设计过程中需要考虑通用性和易维护性,这样就能在初次设计后获得长期的便利——在未来的应用中只需稍作修改或直接使用即可。
  • eyeriss项目组总结
    优质
    Eyeriss项目组专注于开发高效能的深度学习加速器,致力于推进人工智能硬件技术的发展。团队通过优化架构设计,显著提升了神经网络计算效率与能耗比。 eyeriss项目组的深度学习加速器总结包括卷积神经网络的软件架构、其他团队的加速器架构以及eyeriss项目组使用的方法,并提出了可以改进的地方。
  • 车辆识别系统.pdf
    优质
    本文介绍了基于深度学习技术的车辆识别系统的设计与实现过程,探讨了如何通过改进算法提高车辆检测和分类精度。 车辆识别系统设计的核心目标在于解决无人驾驶技术中的关键问题——目标识别。随着智能技术和自动驾驶汽车的快速发展,车辆识别技术已经成为实现完全自主驾驶不可或缺的一部分。该系统的架构主要包括三个模块:图像采集、图像预处理以及图像识别。 首先,图像采集模块是整个流程的起点,其主要任务是利用高分辨率工业摄像头捕捉高质量的原始数据。本设计采用了一款两百万像素级别的专业相机作为核心设备,确保能够获取清晰度高的车辆影像资料供后续分析使用。 接下来,图像预处理阶段对上述收集到的数据进行初步加工和优化。这一步骤包含三个子模块:增强、去噪及模糊恢复。通过直方图均衡化的算法可以显著改善图像的可视效果,在光线变化较大或成像较暗的情况下尤其有效;高斯滤波则用于去除噪声,提高图像质量;对于因摄像头与车辆相对运动导致的画面模糊问题,则采用特定技术进行清晰化处理。 最后是至关重要的识别环节。在此阶段使用深度学习算法对预处理过的图片执行精准分类任务。本段落中主要依赖于卷积神经网络(CNN)来进行特征提取工作,并通过随机梯度下降方法优化模型参数,以达到最佳性能表现;交叉熵函数被选作损失计算的依据。 在实际应用层面,车辆识别问题通常简化为二元判定——即判断某图像是否包含目标车辆。这一步骤利用了softmax回归算法来实现精确分类:它输出每个类别的概率值,并通过比较这些数值确定最终结果。 值得注意的是,在构建深度神经网络时采用了迁移学习策略并参照AlexNet架构,这是因为后者在处理复杂视觉任务方面表现优异。该模型包括多层卷积和池化操作以捕捉图像的高级特征信息;同时根据具体应用场景调整相关参数如层数、单元数及激活函数等设置。 综上所述,基于深度学习技术设计出的车辆识别系统不仅具有重要的理论研究价值,同时也为智能交通系统的实际应用提供了强有力的技术支持。随着人工智能领域的持续进步和发展,这类解决方案有望在未来发挥更大的作用和影响力,在提高无人驾驶汽车中目标辨识精度方面扮演着关键角色。
  • 房价预测
    优质
    本研究结合机器学习与深度学习技术,旨在构建高效房价预测模型,通过分析历史数据,优化预测精度,为房地产市场提供决策支持。 深度学习基于机器学习进行价格预测。
  • 三轴传感单片机毕业
    优质
    本项目致力于开发一款基于三轴加速度传感器与单片机技术的智能计步器。通过精确捕捉用户运动数据,实现步数统计、距离计算及卡路里消耗估算等功能,为用户提供全面的健康管理方案。 单片机毕业设计基于三周加速度传感器的计步器设计 1. 常用文件 2. 设计报告 3. 开题报告 4. Keil 工程 5. 原理图 6. 使用前必看说明 7. 相关软件下载和教程 8. 主要器件资料 9. 制作详解 10. 常见问题解答 以上内容包含在毕设资料.zip文件中。