該課程“神經(jīng)網(wǎng)絡加速器與SOC芯片設計”為系列課程,分為2部分,19個課時,特惠399元(原價:¥735)。
本課程以底層硬件為切入點進行神經(jīng)網(wǎng)絡加速器與SOC芯片設計,與高層次綜合工具直接生成電路的方式不同,此課程是以主流、傳統(tǒng)的方式進行芯片設計,因此更加關注于電路底層的細節(jié)(如每一個模塊的功能、工作模式、效率、資源消耗等)。本課程將分為兩個主要部分:SOC芯片設計基礎與神經(jīng)網(wǎng)絡加速器設計,第二部分的課程依賴于第一部分的SOC設計基礎。
第一部分以數(shù)字電路與硬件描述語言為出發(fā)點,講述正確的模塊設計方法、Verilog代碼編寫思路、模塊間常用的通信模式以及“AXI4”總線協(xié)議,同時會對AXI4總線的開發(fā)、仿真、調(diào)試進行深入剖析,并以此為基礎在FPGA開發(fā)板上完成SOC芯片設計。
第二部分從通用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡對加速器的功能需求為出發(fā)點,定義了加速器所需支持的功能,劃分加速器的功能模塊。本課程將著眼于整個神經(jīng)網(wǎng)絡中運算量最大的功能——卷積運算,對卷積運算通路進行架構建模與分析,并進行模塊的設計與驗證工作。在FPGA上完成基本的功能驗證后,會對硬件的性能進行測量與評估,進行性能評估時所使用的網(wǎng)絡是VGG16。
金牌講師:
蔡宇杰
多次參加電子設計競賽、數(shù)學建模競賽并獲國家級獎項,以綜合成績100.72分從西安電子科技大學保送復旦大學微電子學院讀研。在復旦期間榮獲“華為企業(yè)獎學金”與全國研究生創(chuàng)“芯”大賽獲得一等獎,同時有著豐富的實習經(jīng)歷?,F(xiàn)已拿到大疆、華為等多家名企offer。
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課程特色:
網(wǎng)絡上Verilog語法教程很多,但使用Verilog進行復雜模塊設計、仿真方案、上板測試并且調(diào)試的教程卻很稀少,通過HLS工具生成電路,你無法學習芯片電路底層知識,更難談起“從底層對硬件進行優(yōu)化”,可能連“工具產(chǎn)生的電路的瓶頸在哪、這個瓶頸如何導致、能否解決”都意識不到。對做實際工程、就業(yè)很不好,本課程將從硬件底層出發(fā),你會對整個系統(tǒng)的工作模式、瓶頸、資源消耗等了如指掌。
本期課程內(nèi)容:
加速器中的訪存模塊與內(nèi)部總線原理(上)
適宜人群:
- 想學習數(shù)字芯片設計、FPGA開發(fā);
- 對數(shù)字電路設計有一定基礎、想對硬件電路底層進行更加深入的學習的同學。
通過本系列課的學習,你將收獲:
- 數(shù)字電路的基本設計方法
- AXI4總線協(xié)議的開發(fā)、仿真與板級調(diào)試的方法
- SOC芯片的開發(fā)與板級調(diào)試的方法
- 從功能到架構的芯片設計方法
- 從“零”開始的人工智能嵌入式芯片的設計經(jīng)驗
本系列課程目錄:
本課程為系列課程,分為2部分,15個課時
第四節(jié):AXI4-lite協(xié)議解讀,IP封裝與總線掛載
第九節(jié):DMA的工作原理與基于AXI-HP總線的DMA模塊設計
第十節(jié):加速器中的訪存模塊與內(nèi)部總線原理(上)
第十一節(jié):加速器中的訪存模塊與內(nèi)部總線的原理與實踐(下)
第十二節(jié):特征的內(nèi)存映射方式、通用池化運算單元的功能需求與架構設計
第十三節(jié):通用池化運算單元架構設計與工程實現(xiàn)
第十四節(jié):定點數(shù)運算與權重在內(nèi)存中的排布方式
第十五節(jié):卷積運算的循環(huán)順序修改與乘加器陣列映射
第十六節(jié):基于權重復用的乘加器優(yōu)化與卷積運算電路的架構設計
第十七節(jié):基于緩存結構的卷積運算電路模塊實現(xiàn)(一)
第十八節(jié):基于緩存結構的卷積運算電路模塊實現(xiàn)(二)
第十九節(jié):FPGA上板演示,Roofline模型與能效評估
工具列表:
可適用板卡:
本課程適用于PYNQ,ZYBO以及所有帶ARM硬核的FPGA開發(fā)板,若你有一定軟核使用經(jīng)驗,也可使用純邏輯開發(fā)板。
Zybo/Pynq開發(fā)板介紹:
Zybo是一款功能強大豐富,開箱即用型的Xilinx Zynq-7000 APSoC 軟硬協(xié)同嵌入式開發(fā)板。Zynq系列芯片基于Xilinx全可編程片上系統(tǒng)架構(AP SoC),將雙核Cortex-A9 ARM處理器與Xilinx 7系列FPGA緊密集成在同一芯片上。Zybo Z7板上搭載有豐富的多媒體接口和連接外設,在其本身就是一臺功能強勁的單板計算機的基礎上,進一步添加了FPGA功能,令其擁有無可比擬的開發(fā)靈活性與強大性能。Zybo Z7所集成的視頻處理功能集,包括一個兼容MIPI CSI-2的Pcam(攝像頭模塊)接口,HDMI輸入,HDMI輸出和高帶寬DDR3L,使之成為時下“嵌入式視覺”這一Xilinx FPGA最為熱門的應用領域的一大高性價比解決方案。除此之外,Zybo Z7豐富的Pmod接口讓用戶能夠十分輕松地進一步實現(xiàn)硬件功能的外設擴展,可搭配70多種Digilent專利的Pmod積木式傳感模塊使用。
Pynq-Z2是一款功能強大豐富,開箱即用型的Xilinx Zynq-7000 軟硬協(xié)同嵌入式開發(fā)板。Zynq系列芯片基于Xilinx全可編程片上系統(tǒng)架構(AP SoC),將雙核Cortex-A9 ARM處理器與Xilinx 7系列FPGA緊密集成在同一芯片上。板上搭載有豐富的多媒體接口和連接外設,在其本身就是一臺功能強勁的單板計算機的基礎上,進一步添加了FPGA功能,令其擁有無可比擬的開發(fā)靈活性與強大性能。此外,還支持Xilinx推出的開源框架PYNQ,支持使用Python進行應用層的開發(fā)與調(diào)用底層FPGA硬件加速,旨在使基于Zynq架構上的嵌入式開發(fā)更加簡單易上手。使用Python編程語言以及豐富的第三方擴展包,開發(fā)者可以充分利用Zynq架構中的可編程邏輯器件和微處理器的優(yōu)勢,創(chuàng)造出更多好玩有意思的嵌入式系統(tǒng)項目。