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FPGA硬件加速算法部署与性能调优实战

共计 30 章节
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01
FPGA硬件加速概述
FPGA基本概念 · 硬件加速原理 · FPGA vs GPU vs CPU…
FPGA硬件加速概述
02
开发环境搭建
Vivado/Vitis安装配置 · 开发板选型 · JTAG调试器连接
开发环境搭建Vivado/Vitis
03
Verilog基础回顾
模块化设计 · 组合逻辑与时序逻辑 · 阻塞与非阻塞赋值
Verilog基础回顾
04
HLS高阶综合入门
HLS基本概念 · C/C++到RTL的转换流程 · HLS vs 手写RTL的权衡
HLS高阶综合入门
05
HLS接口综合
Block-Level接口 · Port-Level接口 · AXI-Stream
HLS接口综合
06
HLS流水线与数据流
PIPELINE指令 · DATAFLOW指令 · 吞吐量与延迟的平衡艺术
HLS流水线
07
HLS数组优化
数组分割(ARRAY_PARTITI… · 数组映射(ARRAY_MAP) · BRAM资源优化
HLS数组优化
08
HLS循环优化
循环展开(UNROLL) · 循环合并 · 循环流水线
HLS循环优化
09
定点数精度分析
定点数表示 · 量化误差 · 精度与资源权衡
定点数精度分析定点数表示
10
卷积神经网络加速(上)
卷积层计算分析 · im2col算法 · HLS实现卷积加速器
卷积神经网络加速卷积层计算分析
11
卷积神经网络加速(下)
池化层实现 · 全连接层优化 · 激活函数硬件实现
卷积神经网络加速池化层实现
12
矩阵运算加速
矩阵乘法优化策略 · 分块计算 · Systolic Array架构原理
矩阵运算加速矩阵乘法优化策略
13
FFT算法加速
FFT算法原理 · 蝶形运算单元设计 · 流水线FFT实现
FFT算法加速
14
排序算法加速
并行排序网络 · 双调排序(Bitonic Sort) · 排序网络HLS实现
排序算法加速并行排序网络
15
图像处理加速
图像滤波 · 边缘检测(Sobel/Canny) · 色彩空间转换的硬件实现
图像处理加速图像滤波
16
视频流处理
视频接口协议 · 帧缓存管理 · 实时视频处理管线设计
视频流处理视频接口协议
17
DMA与数据搬运
DMA控制器原理 · Scatter-Gather DMA · 高性能数据搬运设计
DMA数据搬运
18
DDR内存控制器
DDR协议基础 · 内存访问模式优化 · Bank/Row冲突避免
DDR内存控制器
19
片上存储系统
BRAM与URAM配置 · 多端口访问 · 存储带宽优化
片上存储系统BRAM
20
时序分析与约束
时序路径分析 · 时钟约束 · 输入输出延迟约束
时序分析约束
21
资源利用率优化
LUT/FF/DSP/BRAM资源分… · 资源复用技术 · 面积-速度权衡
资源利用率优化LUT/FF/DSP/B…
22
功耗分析与优化
动态功耗与静态功耗 · 时钟门控 · 操作数隔离
功耗分析优化
23
RTL仿真与验证
Testbench编写 · 波形调试 · 覆盖率分析
RTL仿真
24
协同仿真(HLS)
C/RTL协同仿真 · 仿真脚本自动化 · 性能分析报告解读
HLS协同仿真
25
Vitis统一软件平台
Vitis架构 · XRT运行时 · OpenCL编程模型
Vitis统一软件平台
26
PCIe接口通信
PCIe协议基础 · DMA传输 · 中断处理
PCIe接口通信
27
多FPGA系统设计
多芯片互联拓扑 · 数据分发策略 · 同步与一致性
FPGA系统设计
28
性能剖析与瓶颈定位
Profiling工具使用 · 性能计数器 · 瓶颈分析方法论
性能剖析瓶颈定位
29
经典案例
ResNet-50推理加速 · 层融合策略 · 端到端部署
经典案例ResNet-50
30
经典案例
实时目标检测(YOLO)加速 · 量化部署 · 视频流推理
经典案例YOLO