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使用低功耗fpga的AI加速

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定制卷积神经网络(CNN) IP- CNN Plus IP是一个灵活的加速器IP,利用Lattice fpga的并行处理能力、分布式内存和DSP资源,简化超低功耗AI的实现。

可配置的使用模式—有两种实现,紧凑和高性能。紧凑型模式是利用FPGA本地存储器的低功耗处理模式。另一方面,高性能模式被优化用于更大的网络实现。

容易实现-使用TensorFlow等常用机器学习框架训练的模型可以使用Lattice Neural Network compiler工具进行编译,并使用CNN Plus Accelerator IP在HW上实现。

特征

  • 对Lattice NN编译器工具生成的每个命令序列执行一系列计算
  • 可配置的资源使用,以在电源和性能之间进行权衡
  • bob电子竞技俱乐部支持常见网络结构,如VGG、Mobilenet、Resent和SDD
  • 利用内部和外部内存资源并管理访问以优化性能
  • 神经网络权重的可配置位宽度(16位、8位、1位)

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方框图

CNN Plus IP紧凑模式框图

CNN Plus IP高性能模式框图

性能和尺寸

交联nx性能和资源利用率
配置3. Fmax (MHz)2. 片寄存器 附近地区 LRAMs 欧洲复兴开发银行4. 逻辑数字信号处理器
MULT9,MULT18 MULT18, PREADD9
默认的 116.401, 118.652 2855 3673 2. 12 13日,1 13日13
记忆容量=4K,其他=默认 119.962, 118.259 2890 3689 2. 15 13日,1 13日13
Scatch焊盘内存大小=8K,其他=默认值 121.832, 116.009 2898 3685 2. 19 13日,1 13日13
Scatch焊盘内存大小=16K,其他=默认值 118.751, 113.598 2880 3703 2. 27 13日,1 13日13
内存类型= SINGLE_LRAM别人=违约 115.062, 113.404 2869 3631 1. 12 13日,1 13日13
机器类型= OPTIMIZED_CNN倾斜 123.609, 113.662 5687 7693 2. 17 48, 4 48岁的48
机器倾斜类型=优化\u CNN,Scatch焊盘内存大小=2K,其他=默认值 117.564, 109.158 5695 7717 2. 21 48, 4 48岁的48
机器学习类型=OPTIMIZED_CNN, Scatch Pad内存大小=4K,其他=默认 124.239, 118.092 5709 7711 2. 29 48, 4 48岁的48
机器学习类型=OPTIMIZED_CNN, Scatch Pad内存大小=8K,其他=默认 120.963, 112.133 5707 7706 2. 45 48, 4 48岁的48
机器学习类型=OPTIMIZED_CNN,记忆容量=8K,最大突发长度=256,其他=默认 123.289, 120.875 5709 7722 2. 45 48, 4 48岁的48

1.当使用不同的软件版本或针对不同的设备密度或速度等级时,性能可能会有所不同。
2.Fmax在FPGA设计中只包含CNN Plus Accelerator IP Core时生成。当将用户逻辑添加到FPGA设计时,这些值可能会降低。
3.“记忆垫大小=*K”中的K值相当于1024个条目x 2字节。例如,4K等于8kb的临时内存。
4.优化的_CNN实现有更多的EBR,因为它在卷积暂存存储中复制EBR,以支持并行处理。此外,一些重复的子模块有自己的EBR:CONV_EU(每个单元1个EBR)和POOL(2个单元共享1个EBR)。

订购信息

家庭 零件号 描述
Certus NX CNNPLUS-ACCEL-CTNX-U 单一设计许可证
Certus NX CNNPLUS-ACCEL-CTNX-UT 多站点许可
交联NX CNNPLUS-ACCEL-CNX-U 单一设计许可证
交联NX CNNPLUS-ACCEL-CNX-UT 多站点许可

文档

快速参考
标题 数量 版本 日期 总体安排 大小
CNN Plus加速器IP用户指南
FPGA-IPUG-02115 1.2 5/27/2021 PDF 1.1 MB

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