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Neural network FPGA中的神经网络模拟器？

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Neural network FPGA中的神经网络模拟器？,neural-network,fpga,Neural Network,Fpga,为了学习FPGA编程，我计划在FPGA中编写一个简单的神经网络（因为它是大规模并行的；这是FPGA实现可能比CPU实现更快的为数不多的事情之一） 虽然我熟悉C语言编程（10年以上）。我对FPGA开发的东西不太确定。你能提供我应该做什么/学什么/买什么的指导清单吗 谢谢 它很老了，因为我已经有近20年没怎么考虑FPGA了，而且它使用了一种相当晦涩的并发编程语言，但是Page&Luk，1991，以一种很好的方式涵盖了一些重要的主题，我认为，对于您的目的来说，已经足够了。有两个链接可供试用： 是一个主

为了学习FPGA编程，我计划在FPGA中编写一个简单的神经网络（因为它是大规模并行的；这是FPGA实现可能比CPU实现更快的为数不多的事情之一）

虽然我熟悉C语言编程（10年以上）。我对FPGA开发的东西不太确定。你能提供我应该做什么/学什么/买什么的指导清单吗

谢谢

它很老了，因为我已经有近20年没怎么考虑FPGA了，而且它使用了一种相当晦涩的并发编程语言，但是Page&Luk，1991，以一种很好的方式涵盖了一些重要的主题，我认为，对于您的目的来说，已经足够了。有两个链接可供试用：

  • 是一个主动维护的、基于linux的Occam编译器，我知道它有一个活跃的用户群
  • 罗杰·皮尔（Roger Peel）有一些关于他从Occam代码合成到FPGA I/O的基于linux的工作流程的文档
    • Occam->FPGA不是行动的起点，但它可能是比Verilog更好的起点。

    不管Charles Stewart怎么说，Verilog是一个很好的起点。它让我想起了C，就像VHDL让我想起了ADA一样。没有人在工业上使用Occam，在大学里也不常见

    对于Verilog书籍，我特别推荐。与C语言不同，Verilog的并行工作非常简单

    购买时，可从[Altera]或Altera's（例如，该产品售价449美元或199美元）或Xilinx购买相对便宜的Cyclone III评估板

    我给你第三个建议：使用VHDL。是的，表面上看起来像是艾达。虽然Verilog与C语言有一点相似之处，但是，使用Verilog，您只能获得随附的开箱即用的类型。使用VHDL，您可以定义自己的新类型，从而可以在更高的级别上编程（当然仍然是RTL）。我很确定Xilinx和Altera免费工具同时支持VHDL和Verilog。Ashenden的《VHDL设计者指南》是一本很好的VHDL书籍

    VHDL有一个标准的定点数学包，可以使NN实现更容易。

    我想指出在FPGA中实现神经网络的一个潜在问题。FPGA的路由资源有限。与逻辑资源（触发器、查找表、内存）不同，路由资源难以量化。也许一个简单的神经网络可以工作，但一个具有网状互连的“大规模并行”网络可能不行

    我建议从OpenCores.org上的一个简单内核开始，只是为了熟悉FPGA流程，然后继续制作神经网络的原型。下载包含ISIM模拟器的免费Xilinx网页是一个良好的开端。稍后，您可以购买一个带有小型FPGA（例如Xilinx Spartan 3）的廉价开发板来运行您的设计

    神经网络可能不是学习如何编程FPGA的最佳起点。我最初会尝试一些更简单的东西，比如驱动LED的计数器或数字显示器，然后从那里开始构建。可供使用的场地包括：

    • -简单项目和一些电路板的优秀示例
    • -对于许多接口等非常有用的参考代码

    您还可以考虑使用FPGA中的软处理器来帮助您从C转换为VHDL或Verilog。这将允许您将小代码模块从一个移动到另一个，以查看硬件中的差异。语言的选择有些随意——大多数情况下，我使用VHDL编写代码（语法类似于ADA），但我的一些同事更喜欢Verilog（语法类似于C）。我们偶尔会讨论一下，但实际上这是个人的选择

    至于《买家/学习者指南》，您需要：

  • 耐心：）-由于构建中额外的“自由参数”数量，FPGA的设计周期明显长于软件，因此，如果需要一段时间才能让设计完全按照您想要的方式工作，请不要感到惊讶

  • 开发板-为了学习，我会从三大FPGA供应商中的一家购买一个：Xilinx、Altera或Lattice。目前我更喜欢Xilinx，但这三个都不错。为了学习，不要购买基于高端部件的产品-当您开始使用FPGA时，不需要购买。对于Xilinx，根据斯巴达系列（如SP601）制作一个（我自己也有一个）。对于Altera，购买旋风式。开发板将比高端部件的开发板便宜得多

  • 编程电缆-大多数公司生产的USB编程电缆带有一个特殊的连接器，用于对板上的设备进行编程（通常使用JTAG）。有些主板内置了编程接口（如Xilinx的SP601），因此您不需要在上面花费额外的钱

  • 构建工具-这些工具有很多种，但大多数大型FPGA供应商都提供自己的解决方案。请记住，这些工具仅适用于较小的低性能FPGA，例如Xilinx ISE网页包

    该软件包括您可能不熟悉的来自软件世界的阶段。工具流的细节总是在变化，但是您使用的任何工具都应该能够从您的代码到您的特定设备。此设计流程的最后一部分通常由FPGA供应商提供，因为它是硬件专有的。 为了给您一个简单的示例，您需要的软件应该采用VHDL和Verilog代码，并且（这是Xilinx版本）：

    • 将其“合成”为与特定FPGA中可用的构建块相匹配的结构
    • 将设计“翻译并映射”到零件中
    • “放置并路由”特定设备中的逻辑，使其满足您的计时要求（例如，您希望设计运行的时钟速度）
    • 在FPGA上构建“文字”神经网络的大多数尝试都会很快达到路由限制，您可能会发现