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はじめてのFPGA〜
LチカからはじめるFPGA⼊⾨
ABC2017 (秋)
Michihiro Imaoka
今岡 通博
https://www.facebook.com/imaoka.micihihiro
imaoca@gmail.com,@imaoca
http://www.itmedia.co.jp/author/208685/
今岡 通博
imaoka michihiro
@imaoca
今岡⼯学事務所 個⼈事業主代表
組込み系受託開発、FPGA応⽤製品、書籍等執筆、回路設計、
基板設計、⾮常勤講師
愛媛県松⼭市在住
・元⽇本DEC(Digital Equipment Corp.)他
・最近は原稿を書いていることが多い
・セキュリティ・キャンプの講師とか
・ハードウエアスタートアップ⽀援
・Microsoft MVP(Windows Development)
・FPGAスタートアップ主宰
・Androidの会コミュニティ運営委員
講演概要
最近注⽬集めているAIチップ。AIのハードウエア
化(チップ化)に於いてFPGAの存在がますます重
要になってきます。しかしソフトウエア技術者の
中にはFPGAは敷居が⾼いと誤解されている⽅も多
いのではないでしょうか。本講演でははじめて
FPGAを触る⽅を対象にLEDの点滅させる回路から
解説します。Arduinoよりもずっと簡単で効率的
であることがお解り頂けると思います。
AI 特 DNN FPGA 注目
背景
• AI FPGA神 Intel入
• 型 限界
• NN 実行 並列化 余地
• 低消費電力/高速化
• 学習済 化
• AI 化 家電
FPGA
Field Programable Gate Array
• 半導体 一種
• 回路 書 込 変更
各社 動向
• Microsoft : Catapult,BrainWave
• Amazon : AWS F1
• Google : TPU
• IBM : Power-PC + GPU
Silicon alternatives for DNNs
CPU GPU
FPGA
(Soft DPU)
Hard DPU ASICs
Flexibility Efficency
Cerebras
Google TPU
Graphcore
Groq
Intel
Nervana
Movidius
Wave
Computing
BrainWave
Baidu SDA
Deephi Tech
ESE
Teradeep
Etc.
DSP
出典
Microsoft Accelerating
Persistent Neural Networks at
Datacenter Scale
8
FPGAs ideal for adapting to rapidly evolving ML
CNNs, LSTMs, MLPs, reinforcement learning, feature
extraction, decision trees, etc.
Inference-optimized numerical precision
Exploit sparsity, deep compression for larger, faster models
Excellent inference performance at low batch sizes
Ultra-low latency serving on modern DNNs
>10X lower than CPUs and GPUs
Scale to many FPGAs in single DNN service
The power of Deep Learning on FPGA
Performance
Flexibility
Scale
Microsoft has the world’s largest cloud investment in FPGAs
Multiple Exa-Ops of aggregate AI capacity
BrainWave runs on Microsoft’s scale infrastructure
出典
Microsoft Accelerating Persistent Neural Networks at Datacenter Scale
概要
LEDを点滅させる回路をFPGAでつくります
環境
• Quartus II 13.0sp1 Web Edition
• Verilog-HDL
• Intel(Altera) Cyclone IV
手順
■HDL(Hardware Definition Language)で
ソースコードを作成
■シンセサイズ
■ピン配置を決定
■プログラマーでFPGAに回路を書き込む
Lチカからはじめるfpga入門
module led_170311 (out,clk);
input clk;
output out;
reg[24:0]count;
assign out = count[24];
always @(posedge(clk)) begin
count = count + 1;
end
endmodule
RTL Viewer
DEMO
因 Arduino
void setup() {
pinMode(13, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(13, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(13, LOW);
delay(1000);
}
Lチカからはじめるfpga入門
【ご清聴ありがとうございました】
はじめてのFPGA〜
LチカからはじめるFPGA⼊⾨
Michihiro Imaoka
今岡 通博
https://www.facebook.com/imaoka.micihihiro
imaoca@gmail.com,@imaoca
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=告知 願 =
日本Android 会
協賛企業絶賛募集中
日本Android 会FPGA部 設立
登録 願
https://www.facebook.com/groups/
380071492406698/
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