HLS后端示例

HLS后端示例

TVM支持带有SDAccel的Xilinx FPGA板。这是有关如何将TVM部署到AWS F1 FPGA实例的文档。

此功能仍处于试验阶段。暂时无法使用SDAccel部署端到端神经网络。

本文使用两个python脚本。

• build.py-用于合成FPGA位流的脚本。
• import tvm
• from tvm import te
•  
• tgt_host="llvm"
• tgt="sdaccel"
•  
• n = te.var("n")
• A = te.placeholder((n,), name='A')
• B = te.placeholder((n,), name='B')
• C = te.compute(A.shape, lambda i: A[i] + B[i], name="C")
•  
• s = te.create_schedule(C.op)
• px, x = s[C].split(C.op.axis[0], nparts=1)
•  
• s[C].bind(px, tvm.te.thread_axis("pipeline"))
•  
• fadd = tvm.build(s, [A, B, C], tgt, target_host=tgt_host, name="myadd")
•  
• fadd.save("myadd.o")
• fadd.imported_modules[0].save("myadd.xclbin")
•  
• tvm.contrib.cc.create_shared("myadd.so", ["myadd.o"])
• run.py-使用FPGA作为加速器的脚本。
• import tvm
• import numpy as np
• import os
•  
• tgt="sdaccel"
•  
• fadd = tvm.runtime.load_module("myadd.so")
• if os.environ.get("XCL_EMULATION_MODE"):
•     fadd_dev = tvm.runtime.load_module("myadd.xclbin")
• else:
•     fadd_dev = tvm.runtime.load_module("myadd.awsxclbin")
• fadd.import_module(fadd_dev)
•  
• ctx = tvm.context(tgt, 0)
•  
• n = 1024
• a = tvm.nd.array(np.random.uniform(size=n).astype("float32"), ctx)
• b = tvm.nd.array(np.random.uniform(size=n).astype("float32"), ctx)
• c = tvm.nd.array(np.zeros(n, dtype="float32"), ctx)
•  
• fadd(a, b, c)
• tvm.testing.assert_allclose(c.asnumpy(), a.asnumpy() + b.asnumpy())

设定

• 使用FPGA Developer AMI启动实例。不需要F1实例进行仿真和综合，因此建议使用成本较低的实例。
• 设置AWS FPGA开发套件工具。
• git clone https://github.com/aws/aws-fpga.git
• cd aws-fpga
• source sdaccel_setup.sh
• source ${XILINX_SDX}/settings64.sh
• 在启用OpenCL的情况下设置TVM。

仿真

• 创建emconfig.json进行仿真。
• emconfigutil --platform ${AWS_PLATFORM} --nd 1
• 将emconfig.json复制到python二进制目录。当前的Xilinx工具包假定主机二进制文件和emconfig.json文件都在同一路径中。
• cp emconfig.json $(dirname $(which python))
• 运行软件仿真
• export XCL_EMULATION_MODE=1
• export XCL_TARGET=sw_emu
•  
• python build.py
• python run.py
• 运行硬件仿真
• export XCL_EMULATION_MODE=1
• export XCL_TARGET=hw_emu
•  
• python build.py
• python run.py

Synthesis

• 使用以下脚本运行综合。
• unset XCL_EMULATION_MODE
• export XCL_TARGET=hw
•  
• python build.py
• 创建AWS FPGA映像并将其上传到AWS S3。
• ${SDACCEL_DIR}/tools/create_sdaccel_afi.sh
•     -xclbin=myadd.xclbin -o=myadd
•     -s3_bucket=<bucket-name> -s3_dcp_key=<dcp-folder-name>
•     -s3_logs_key=<logs-folder-name>

生成awsxclbin文件，对于在F1实例上使用AWS FPGA映像是必需的。

运行

• 启动Amazon EC2 F1实例。
• 将myadd.so，myadd.awsxclbin和run.py复制到F1实例。
• 设置AWS FPGA开发套件。
• git clone https://github.com/aws/aws-fpga.git
• cd aws-fpga
• source sdaccel_setup.sh
• 在启用OpenCL的情况下设置TVM。
• 设置root和setup环境变量。
• sudo sh
• source ${INSTALL_ROOT}/setup.sh
• 运行

python run.py

https://tvm.apache.org/docs/deploy/hls.html