Diary/2019-8-22の変更点

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!Microwatt
[A tiny Open POWER ISA softcore written in VHDL 2008|https://github.com/antonblanchard/microwatt.git]だそうなので，とりあえず合成してみた．
 git clone https://github.com/antonblanchard/microwatt.git
して fpga/topleve.vhd をトップにVivadoでプロジェクト作成．
VivadoでVHDL 2008を解釈するにはファイルタイプを指定しないといけないので，
tclコンソールで
 set_property FILE_TYPE {VHDL 2008} [get_files *.vhd]
 set_property FILE_TYPE {VHDL 2008} [get_files *.vhdl]
とかする．
clock_generatorはIP Catalogから選んで生成．
よくわからないけど，とりあえず，合成通すためってことで，入力125MHz→出力100MHzでコア生成．


合成時にuPythonのファームウェアを読み込むようなので，READMEに従ってuPythonをビルド．
 git clone https://github.com/mikey/micropython
 cd micropython
 git checkout powerpc
 cd ports/powerpc
 make -j$(nproc)
PowerPC用のgccは，https://toolchains.bootlin.com/ からダウンロード．
uPythonはfirmware.elfとfirmware.binができるので，
とりあえずfirmware.binをhexdumpでHEX文字列に変換．


xdcは，exStickGE用に，
 set_property -dict {PACKAGE_PIN W11 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports clk]
 create_clock -period 8.000 -name sys_clk_pin -waveform {0.000 4.000} -add [get_ports clk]
 set_property -dict {PACKAGE_PIN D19 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports reset_n]
 set_property -dict {PACKAGE_PIN C14 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports uart0_txd]
 set_property -dict {PACKAGE_PIN C15 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports uart0_rxd]
 set_property CONFIG_VOLTAGE 3.3 [current_design]
 set_property CFGBVS VCCO [current_design]
と用意．


合成してみたら100MHzだとタイミングメットせず．残念．
 Worst Negative Slack: -2.049ns
らしい．リソースは，LUT 15692, LUTRAM 91, FF 4643，BRAM 256，DSP 16とか．


!KWS聴講
KWS@北千住で中原先生の招待講演きいてきた．
座長をおおせつかっていたので特別席でよかった．
Kは軽井沢じゃなくて，回路になってしまって久しいのだなあ，とか．

:: 最近は姿勢推定のアプリが人気らしい
* Z. Cao, T.Simon, S.-E. Wei and Y.Sheikh, Realtime Multi-Person 3D Pose Estimation using Part Affinity Fields
* OpenPose, VGG19 + 6 Stages，https://motchallenge.net/data/2D_MOT_2015

:: クラウドと組み込みの違い
* FPGA Acceleration in the era of high level design, J.Freeman
** cloud
*** many classes(1000s)
*** large workloads
*** high efficiency (perf./W)
*** server form factor
** Embedded
*** Few classes(< 10)
*** Realtime frame rates
*** Low coast & low power
*** Custom from factor

:: リアルタイムもあれこれ
Ship classification from SAR image based on deep learning
https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-01054-6_2

:: プラットフォーム
* RPi - Jetson Nano - FPGA(Ultra96) - EdgeTPU
* 柔軟性 -> R&Dコスト
* 柔軟な設計法

:: 推論アクセラレータ
* CNN 90%
* 産総研 片岡さん マシンラーニング ノック
* Tutorial on Hardware Architectures for Deep Neural Networks
** http://eyeriss.mit.edu/tutorial.html
** https://www.jics.utk.edu/files/images/csure-reu/2015/Tutorial/DNN/DNN-Intro-2.pdf

:: Light-weight approach
* fully pipelining vs. stage pipelining(= GPU)
* 混合精度
* スパース化
* Separable Convolution
** Point-wise + Depth-wise
** Shift-net, Shuflle-net
** 初段をTernaryでスピードも精度もあがる
*** 精度もあがる，のか．

:: probablistics approach - 統計的手法
* PCAで可視化 (多次元を二次元にマッピング)
* ノイズくわえる
** NCNN

:: Systematic Approach
* 入力画像と精度のトレードオフ
** たとえば，OpenPoseで 368x368 -> 128x128
* タイル分割
** 前処理・後処理
* Synetgy: Algorithm-hardware co-design for convnet accelerators on embedded fpgas
** https://arxiv.org/abs/1811.08634

:: 次のトレンド
* 学習のアクセラレータ
** なんか具体的にかわったの？
*** Lottery Ticket(?)
*** スパースありきで学習してもいい
* DA的には設計デザインチョイス