THIẾT KẾ VÀ THỰC THI TÍCH CHẬP HAI CHIỀU TRÊN BOARD PHÁT TRIỂN FPGA PYNQ-Z2

Tóm tắt

Tích chập hai chiều là phép toán rất quan trọng đang được sử dụng phổ biến trong các lĩnh vực xử lý hình ảnh và mạng nơ-ron tích chập. Trong bài báo này, chúng tôi thiết kế và thực thi một mô-đun phần cứng thực hiện tính tích chập hai chiều để ứng dụng trong xử lý hình ảnh tốc độ cao. Mô-đun tích chập hai chiều được phát triển bằng ngôn ngữ mô tả phần cứng VHDL, được tổng hợp trên board phát triển PYNQ-Z2 của hãng Xilinx, và được đóng gói thành thư viện phần cứng để sử dụng trong môi trường phát triển ứng dụng Python cho các ứng dụng liên quan. Các kết quả đánh giá thực tế trên phần cứng cho thấy, sử dụng mô-đun tích chập hai chiều được thiết kế giúp cải thiện tốc độ thực thi lên đến 9 lần so với thực thi bằng phần mềm, và vì vậy có tiềm năng ứng dụng trong triển khai các thiết kế phần cứng dựa trên FPGA cho các ứng dụng xử lý hình ảnh, nhận dạng mẫu và học sâu.