【FPGA】论文调研——Evaluating Fast Algorithm for CNNs and FPGAs
摘要
近年来，卷积神经网络(CNN)已被广泛应用于计算机视觉领域。FPGA由于其高性能和可重构性，已被充分开发为较有前途的CNN硬件加速器。然而，先前基于传统卷积算法的FPGA实现方案往往受到FPGA计算能力的限制，例如DSP的数量。
首先，为了解决这一问题，本文研究的论文《Evaluating Fast Algorithm for Convolutional Neural Networks on FPGAs》采用快速算法将特征映射转换为特定域，降低了算法复杂度，减少了DSP的使用数量，提升了FPGA的资源利用率。Winograd和快速傅里叶变换(FFT)作为快速算法的代表，首先将输入数据转换并滤波，然后逐元乘法，再进行逆变换得到最终输出。
其次，调研的论文中还提出了一种在FPGA上实现快速算法的新架构。该设计采用了行缓冲结构，可以有效地重用不同块之间的特征图数据。该论文还有效地对Winograd/FFT处理元素(PE)单元进行流水线化，并通过并行化启动多个PE。
最后，论文提出了一个分析模型来预测资源的使用和性能，并使用了最先进的CNN实验测出了FPGA的最佳性能和能源效率 ...
【模集】源极跟随器的设计与改进
目录
一、 待解决的问题 3
二、 待仿真的电路 3
三、 计算与仿真结果分析 5
3.1带有源极电阻的源极跟随器 6
3.2利用MOS管作为电流偏置的源极跟随器 7
3.3 FVF(Flipped Voltage Follower) 9
3.4 三种源极跟随器结构Vin−Vout非线性偏差比较 10
四、 心得 11
待解决的问题
源极跟随器的主要结构如图（1）所示，其在理想情况下的输出电压Vout与输入电压Vin的关系如图（2）所示，可以发现Vout会跟随Vin等幅增大，它们的差值Vin−Vout=VGS不会改变，体现了电压跟随的作用。但是实际情况下，Vout不能忠实地跟随Vin，而会产生一定的偏差，如图（3）所示。请分析带有源极电阻和带有MOS管的源极跟随器线性度和增益的变化趋势，并思考如何改善源极跟随器的线性度，让Vout忠实地跟随Vin发生变化。
图1：理想情况下的源极跟随器 图2：源极跟随器的电压转移曲线
图3：实际情况下的电压转移曲线
待仿真的电路
待仿真的电路图如下所示，分别是带有源极电阻的源极跟随 ...
【模集】纳米级晶体管的设计
目录
一、 待解决的问题 3
二、 待仿真的电路 3
三、 计算与仿真结果分析 4
3.1给定ID, VDS,min情况下的设计 4
3.2给定gm,ID情况下的设计 6
3.3给定 gm, VDS,min情况下的设计 8
四、 心得 9
待解决的问题
之前推导的MOS管模型方程只适用于长沟道器件，不适用于纳米级的短沟道器件。因此，纳米级的MOS管设计没有准确的公式模型，需要通过仿真工具来辅助设计。在纳米级晶体管的设计中，我们重点关注以下几个参数，分别是：ID, VDS,min, gm, WL. 典型的晶体设计的问题是，给定前三个参数中的两个，求解余下的一些参数，如表1所示。
表1 纳米级晶体管设计遇到的三种情况
情况I
情况II
情况III
给定的参数
ID, VDS,min
gm, ID
gm, VDS,min
需求解的参数
gm, WL
VDS,min, WL
ID, WL
修改设计
gm不足增加ID和WL
VDS,min太大增加WL
ID太大增加WL, 降低VDS,min
从表中可以看出，如果设计的指标不满足，还需要进一步进行调整。如何设计出 ...
【模集】共源级MOS放大电路增益、负载的讨论分析
目录
一、 待解决的问题 3
1.1增益AV表达式的一对矛盾 3
1.2为什么NMOS传“弱1”？ 3
1.3采用二极管连接的NMOS/PMOS做负载的共源级MOS的区别 4
二、 待仿真的电路 4
2.1探究增益AV表达式一对矛盾的仿真电路 4
2.2探究NMOS传“弱1”的仿真电路 5
2.3探究NMOS/PMOS做负载的共源级MOS区别的仿真电路 5
三、 计算与仿真结果分析 6
3.1增益AV表达式的一对矛盾 6
3.1.1对于问题的相关解释 6
3.1.2对于问题的仿真分析 6
3.2探究NMOS传“弱1”的相关原理 9
3.1.1对于问题的相关解释 9
3.1.1对于问题的仿真验证 9
3.3探究NMOS/PMOS做负载的共源级MOS的区别 10
四、 心得 11
待解决的问题
1.1增益AV表达式的一对矛盾
如图所示的采用二极管连接的PMOS做负载的共源级结构，当M1管刚开启的时候，M1和M2都位于饱和区，分析此时的增益表达式，可知ID1=|ID2|.
可以列出等式 1/2μnCox(W/L)1(VGS1− ...
【模集】串并联MOS的分析与仿真
目录
一、 实验内容
二、 实验过程及结果分析
2.1 实验计算与分析
2.1.1并联MOS结构的计算与分析
2.1.2串联MOS结构的计算与分析
2.2 实验仿真与验证
2.2.1并联结构的仿真与验证
2.2.2串联结构的仿真与验证
2.3 拓展与讨论
三、 实验总结
一、实验内容
以VG为参数，对于串联和并联的MOS管组合结构，推导IX关于VX的关系式，画出曲线草图和其等效跨导gm的草图，并做仿真，假设λ=γ=0.
2.实验过程及结果分析
2.1实验计算与分析
2.1.1并联MOS结构的计算与分析
0<VG≤VTHN
在该条件下图中左边的NMOS不会导通，对右边的PMOS进行分析，通过分类讨论VX与VG的大小关系得到IX、gm与VX的关系式和曲线草图。
当0<VX<VG+|VTHP|时，PMOS不会导通，IX=gm=0。
当VG+|VTHP|<VX时，PMOS导通，IX=1/2μpCox(W/L)p(VX−VG−|VTHP|)^2,此时PMOS位于饱和区，gm ...
【FPGA】基于SMIMS开发板的FDE-Lab
demo:
https://www.bilibili.com/video/BV1tx4y1A7wZ/?vd_source=3d19a3d894313e266a040f306849e552
Contents
Chapter 1 Introduction 3
1.1 The purpose of the experiment 3
1.2 Experimental Procedure of FDE Lab 3
Chapter 2. Name Display Experiment 5
2.1 The Text Display of Name 5
2.1.1 Document Directory 5
2.1.2 Experimental Principle 6
2.1.3 Source Code Design 7
2.2 The Image Display of Name 10
2.2.1 Document Directory 10
2.1.2 Experimental Principle 10
2.2.3 Source Code Design 12
Chapter 3. Aerial Com ...
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