基于FPGA的多核可扩展卷积加速器设计

为解决卷积神经网络计算效率和能效较低的问题,提出并设计一种使用定点数据作为输入的卷积加速器.加速器支持动态量化的8 bits定点数据的卷积计算,通过采用分块计算的策略和改进的循环计算顺序,有效提高计算效率;支持激活、批标准化(BN)、池化和全连接等计算;基于软硬件协同设计的思路,设计包含卷积加速器和ARM处理器在内的S...     

一种适用于VLIW数字信号处理器的嵌入调试结构

超长指令字(Very Lone Instruction Word,VLIW)结构是数字信号处理器(DSO))设计中的一种常用结构.用户在开发应用程序的过程中常常会出现错误,查找并修复错误的调试过程要求芯片具有硬件调试功能.对此提出了一种适用于VLIW结构DSP的嵌入调试结构,通过为数不多的调试接口,能够观察芯片的内部信号,设置芯片的状态,控制程序执行过程,从而实现芯片的硬件调试.最后,在一款VLIW结构的DSP-THUASDSP2004上,实现了提出的嵌入调试结构.     

在VLIW处理器上实现视频图像的运动估计算法的方法

利用超长指令字(VLIW)处理器处理单指令多数据(SIMD)的优势,采用加速SIMD指令计算的数据拼接方案和多方向并行搜索方法以及适合图像数据复用的插值图像存储结构,优化实现了一个高效的ME软硬件结合的架构,分别在TMS320C64××及自行设计的LILY Processor上实现了H.264的QCIF图像数据的搜索及H.263的CIF图像数据的搜索.测试实验表明ME的搜索速度提高了3倍到15倍.     

基于FPGA的量化CNN加速系统设计

深度卷积神经网络（CNN）模型中卷积层和全连接层包含大量卷积操作,导致网络规模、参数量和计算量大幅增加,部署于CPU/GPU平台时存在并行计算性能差和不适用于移动设备环境的问题,需要对卷积参数做量化处理并结合硬件进行加速设计。现场可编程门阵列（FPGA）可满足CNN并行计算和低功耗的需求,并具有高度的灵活性,因此,基于FPGA设计CNN量化方法及其加速系统。提出一种通用的动态定点量化方法,同时对网络的各个层级进行不同精度的量化,以减少网络准确率损失和网络参数的存储需求。在此基础上,针对量化后的CNN设计专用加速器及其片上系统,加速网络的前向推理计算。使用ImageNet ILSVRC2012数据集,基于VGG-16与ResNet-50网络对所设计的量化方法和加速系统进行性能验证。实验结果显示,量化后VGG-16与ResNet-50的网络规模仅为原来的13.8%和24.8%,而Top-1准确率损失均在1%以内,表明量化方法效果显著,同时,加速系统在运行VGG-16时,加速效果优于其他3种FPGA实现的加速系统,峰值性能达到614.4 GOPs,最高提升4.5倍,能耗比达到113.99 GOPs/W,最高提升4.7倍。     

基于FPGA的CNN加速SoC系统设计

为提高目前硬件运行卷积神经网络(CNN)的速度和能效,针对主流CNN网络的卷积计算设计加速模块并在FPGA上实现用于加速CNN网络的SoC系统。硬件平台采用带有ARM处理器的ZCU102 FPGA开发板,系统采用处理器和加速器的结构进行设计。加速器负责卷积计算,采用分块技术并重组卷积计算循环次序,使片上缓存的数据复用率更高,减少系统与内存之间数据的传输。支持1×1到11×11的卷积核尺寸,硬件支持的激活函数为ReLU和Leaky ReLU。处理器负责控制并处理CNN网络的其它计算,使SoC系统具有通用性和灵活性。实验结果表明,在100 MHz的工作频率下,峰值计算性能可以达到42.13 GFLOPS,相比CPU和其它FPGA计算的性能有一定提升。     

Canworld品牌CDE320系列平板纺织专用变频器在高速剑杆提花织机主传动系统上的应用

随着变频技术的飞速发展,纺织行业很多设备都已在采用变频调速控制器以满足生产各种胚布所需要的速度,高速剑杆织机采用Canworld CDE320系列变频调速器使用。完全满足设备所需的低频力矩要求与高速运行时的速度,并且有着优越的节电效果,更重要的是在正常运行过程中减少断纱次数,提高生产效率。     

面向寄存器的流水线处理器建模及验证方法

提出了一种新的流水线处理器功能的验证方法,这种方法的主要思想是通过验证流水线处理器中所有寄存器的功能来验证处理器的功能.流水线处理器绝大部分是由同步电路组成的,同步电路的状态则完全由寄存器的状态决定,因此如果能够保证每个寄存器功能正确就可以保证整个同步电路功能正确.对于流水线处理器来说,寄存器状态的变迁是由处理器的原始输入和寄存器本身状态决定的.原始输入包括控制信号(如复位信号)和数据输入(如指令输入).如果把对每个寄存器的赋值操作转换成对控制信号和数据输入的操作,就可以生成一个验证序列,这个序列包括每个时钟周期控制信号和数据输入的值.有了这个序列就可以把目标设计和参考模型进行结果比较,从而验证目标设计功能是否正确.同时这种方法也便于调试.     

浮点指数函数的设计与实现

设计了一种用于现代雷达系统的指数函数。设计中,浮点数格式均采用IEEE-754标准32位单精度表示[1]。采用Table-driven算法实现浮点指数函数的运算。为了简化硬件的实现并提高算法实现的精度,引入了CORDIC算法。基于这两种算法结构,提出一种改进结构。采用Verilog语言描述,通过ModelSim6.5b进行仿真,结果表明,在一定的数据范围内,改进后指数函数运算结果的相对误差是传统方法的40%。在TMSC 65nm工艺下综合,频率达到483MHz,满足系统的工作频率要求。     

低渗透储层压裂压力分析方法研究进展

随着水力压裂技术的发展,压裂压力分析解释技术受到越来越广泛的重视,压裂压力分析获得的参数信息可以用来科学合理地分析评估压裂施工质量,提高压裂水平和施工效果。从现状出发,系统总结了已有压裂压力分析方法及其研究进展,以方便进一步的研究工作。     

基于IIS和SQL Server的Web数据库系统的优化

本文主要讨论了如何从ＮＴＳｅｒｖｅｒ、ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ 和ＡＳＰ编程等方面优化以Ｗｅｂ 数据库系统为主要应用的网站系统的性能。