Thiết kế RTL: Bộ gia tốc CNN

Chương trình học

1. Quy ước suy luận
   • Suy luận và huấn luyệnKhái niệm

     Nếu chỉ tăng kênh đầu ra từ ba lên sáu, số MAC và số bias được lưu thay đổi thế nào?

   • Tích chập và tương quan chéoKhái niệm

     Kết quả tương quan chéo và kernel đảo của [1,2;4,5] với kernel [1,0;0,-1] là gì?

   • Kích thước, bước trượt, đệm và giãnKhái niệm

     Với H=7,R=3,bước trượt 2,đệm trên 0,đệm dưới 1,độ giãn 2, tính Ho và tọa độ đầu vào với h=1,r=2.

   • Kiểm tra: kích thước và số MACKiểm tra

     Dùng N=1,C=2,H=W=5,M=3,kernel 3×3,bước trượt 2,đệm một mọi phía,độ giãn một. Kích thước đầu ra và số MAC là gì?

2. Quy ước số
   • Bit và đơn vị dấu phẩy cố địnhKhái niệm

     Nhân 0.5 và −1.25 tại F=4, rồi cộng bias 0.25 tại F=8. Mã bộ tích lũy và giá trị thực là gì?

   • Thang và điểm 0Khái niệm

     Với sx=0.25,zx=128, mã đệm và giá trị thực của q=132 là gì? Mã bias nào biểu diễn 0.75 với sw=0.5?

   • Độ rộng bộ tích lũy, làm tròn và bão hòaKhái niệm

     Mười tám bit có dấu có đủ cho chín tích signed-int8 với bias 0 không?

   • Thực hành: chạy quy ước lượng tử hóaThực hành

     Lượng tử hóa −40 với cùng thiết lập uint8. Mã và giá trị giải lượng tử hóa là gì, và bạn sẽ thêm assertion nào?

3. Bộ phép toán tham chiếu
   • Tham chiếu tích chập trực tiếpKhái niệm

     Với đầu vào [2,3], trọng số [4,−1] và bias một, kết quả sai nào xảy ra nếu cộng bias mỗi lần lặp kênh đầu vào?

   • im2col và nhân ma trậnKhái niệm

     Với H=W=4,C=1 và kernel 3×3 không đệm, tính số phần tử đầu vào gốc, P,K và số phần tử patch mở rộng.

   • Nối ReLU và gộp cực đạiKhái niệm

     Với điểm 0 đầu ra uint8 là 100, áp dụng ReLU và gộp cực đại 2×2 cho [98,103;101,97].

   • Kiểm tra: thứ tự xử lý đầu raKiểm tra

     Áp dụng hệ số 0.5,zy=0,làm tròn gần nhất chọn chẵn,bão hòa int8,ReLU và gộp cực đại 2×2 cho bộ tích lũy [−1,2;3,−4]. Mã cuối là gì?

4. Tạo cửa sổ luồng
   • Bộ đệm dòng và cửa sổ 3×3Khái niệm

     Với W=8,H=6, tính số ô lưu trữ, chỉ số đầu vào được chấp nhận hợp lệ đầu và tổng cửa sổ.

   • Ready/valid và trạng thái dừngKhái niệm

     Tầng đầu ra giữ A với out_ready=0 trong khi đầu vào B hợp lệ. Tầng và bên tạo phải làm gì tại cạnh tiếp theo?

   • Thực hành: cửa sổ được giữ qua tạm dừngThực hành

     Nếu thay vào đó tạm dừng chu kỳ 0,một,hai và mọi đầu vào cuối cùng được chấp nhận, giá trị hay số cửa sổ có đổi không? Tổng số chu kỳ là gì?

   • Kiểm tra: thời gian cửa sổ đầuKiểm tra

     Bộ tạo 3×3 không đệm cho 4×4 rộng bốn không chấp nhận đầu vào trong bốn chu kỳ đầu, rồi nhận một pixel mỗi chu kỳ. Chỉ số đầu vào chấp nhận và chu kỳ thực của cửa sổ đầu, đều bắt đầu từ 0, là gì?

5. Ánh xạ vào PE và bộ nhớ
   • PE, luồng dữ liệu và tái sử dụng MACKhái niệm

     Ánh xạ P=3,M=2,K=8 lên bốn PE giữ đầu ra tại chỗ. Số chu kỳ MAC và mức sử dụng ô MAC hữu ích, không tính ghi, là gì?

   • Khối, vùng bao và tổng riêngKhái niệm

     Với Th=Tw=2,Tc=1,Tm=2,kernel 3×3,bước trượt hai,độ giãn một, tính byte bộ đệm đơn cho đầu vào/trọng số/tổng 32 bit/bias.

   • Băng thông và giới hạn tính toánKhái niệm

     Với 1152 MAC và 224 byte, dùng tám PE nhưng giữ băng thông 0.5 byte/chu kỳ. Giới hạn dưới chồng lấp hoàn hảo là gì?

   • Lịch, phần dư và bộ đệm képKhái niệm

     Với K=10,bốn đầu ra,ba PE và một chu kỳ thêm mỗi đầu ra, tính chu kỳ mô hình và mức sử dụng chỉ tính MAC.

6. Kiểm chứng và dự án tổng kết đo được
   • Mô hình chuẩn và phân loại lỗiKhái niệm

     Tham chiếu [37,47;67,77] khác [38,48;68,78]. Bạn sẽ xem gì trước và ghi gì?

   • Thực hành: thử thách trường hợp biênThực hành

     Trong dữ liệu đệm, thay mọi trọng số kernel bằng một. Đầu ra đầu là gì và vì sao chỉ kiểm tra giữa chưa đủ?

   • Dự án tổng kết: đường suy luận nhỏ và báo cáoThực hành

     Giữ K=9,bốn đầu ra và một chu kỳ thêm mỗi đầu ra nhưng dùng ba PE. Tổng chu kỳ mô hình và mức sử dụng ô chỉ tính MAC là gì?

   • Kiểm tra cuối: khẳng định và bằng chứngKiểm tra

     Lần chạy Node tổng kết kiểm chứng khớp số,36 MAC,mô hình lịch 24 chu kỳ và dùng 90% ô MAC. Phát biểu hoàn thành nào chính xác?