01
卷积神经网络基础
卷积运算的数学原理 · 卷积核与特征图 · 步长与填充 · 池化层的作用
数学原理特征图池化
02
HLS开发环境搭建
Vivado HLS安装 · 工程创建流程 · C仿真与综合 · IP核导出
Vivado仿真IP核
03
HLS数据类型与接口
任意精度数据类型 · ap_int/ap_fixed · AXI4-Stream · BRAM接口
ap_intAXI4BRAM
04
流水线与数据流
pipeline指令 · dataflow指令 · II优化 · 吞吐量与延迟
pipelinedataflowII
05
循环优化基础
循环展开 · 循环流水 · 循环合并 · 循环边界处理
unrollpipelinemerge
06
数组优化技术
array_partition · array_map · array_reshape · 双缓冲
分割映射双缓冲
07
卷积加速基础实现
单/多通道卷积HLS · 输入输出缓冲 · 性能评估
单通道多通道缓冲
08
卷积加速优化策略
循环分块 · 循环重排序 · 数据复用 · 计算访存平衡
tilingreorder复用
09
Winograd卷积加速
Winograd算法 · F(2x2,3x3) · F(4x4,3x3) · 性能对比
WinogradF(2,3)加速
10
FFT卷积加速
FFT算法 · 频域卷积 · 重叠保留法 · 对比直接卷积
FFT频域重叠保留
11
稀疏卷积加速
权重剪枝 · 稀疏矩阵存储 · 稀疏卷积HLS · 稀疏度影响
剪枝稀疏存储
12
量化卷积加速
定点量化 · INT8实现 · 量化感知训练 · 精度分析
INT8量化感知训练
13
脉动阵列架构
脉动阵列原理 · 一维/二维实现 · 数据流调度
脉动阵列一维二维
14
多核并行加速
多PE架构 · 任务级并行 · 数据级并行 · 同步通信
多PE并行同步
15
内存层次优化
BRAM/URAM · DDR带宽 · 数据预取 · DMA传输
BRAMDDRDMA
16
卷积层融合优化
Conv+BN融合 · Conv+ReLU · Conv+Pooling · 多算子融合
融合BNReLU
17
深度可分离卷积加速
深度卷积 · 逐点卷积 · MobileNet加速 · 计算量对比
深度可分离MobileNet
18
分组卷积加速
分组卷积原理 · ShuffleNet · 组间通信 · 分组数策略
分组ShuffleNet通信
19
转置卷积加速
转置卷积原理 · 反卷积HLS · 上采样加速 · 棋盘效应
转置卷积上采样棋盘效应
20
空洞卷积加速
空洞卷积原理 · 感受野计算 · HLS实现 · 语义分割
空洞卷积感受野分割
21
注意力机制加速
SENet · 通道注意力 · 空间注意力 · 多头注意力HLS
SENet注意力多头
22
YOLO目标检测加速
YOLO网络 · 检测头加速 · NMS加速 · 端到端部署
YOLONMS检测
23
ResNet残差网络加速
残差块 · 跳跃连接 · BN融合 · 50层部署
ResNet残差跳跃连接
24
VGG网络加速
VGG16实现 · 全连接优化 · 特征图复用 · 模型压缩
VGG16全连接压缩
25
Transformer加速
自注意力 · 位置编码 · FFN层加速 · ViT部署
TransformerViTFFN
26
动态形状网络加速
可变输入尺寸 · 动态批处理 · 条件计算 · 运行时重配置
动态批处理重配置
27
HLS与RTL协同设计
HLS与Verilog混合 · 关键路径RTL · 接口时序 · 联合仿真
协同RTL时序
28
性能分析与调优工具
Vitis Analyzer · 瓶颈分析 · 资源利用率 · 功耗优化
Vitis分析功耗
29
FPGA部署与验证
Pynq/Zynq部署 · PCIe加速卡 · 板级验证
PynqZynqPCIe
30
综合项目实战
完整加速器设计 · 端到端流程 · 性能达标 · 文档撰写
项目实战端到端文档