Systolic-array-implementation-in-RTL-for-TPU 项目教程

井队湛Heath

于 2024-09-27 07:05:00 发布

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Systolic-array-implementation-in-RTL-for-TPU 项目教程

项目地址:https://gitcode.com/gh_mirrors/sy/Systolic-array-implementation-in-RTL-for-TPU

1. 项目介绍

概述

Systolic-array-implementation-in-RTL-for-TPU 是一个用于在RTL（Register Transfer Level）中实现脉动阵列（Systolic Array）的开源项目，特别适用于TPU（Tensor Processing Unit）的设计。脉动阵列是一种高效的并行计算结构，常用于矩阵乘法等计算密集型任务。

项目背景

该项目由abdelazeem201开发，旨在提供一个8x8脉动阵列的RTL实现，适用于矩阵乘法操作。项目基于Google TPU的设计理念，通过RTL级别的实现，展示了如何在FPGA上进行高效的矩阵运算。

主要功能

实现了8x8脉动阵列的RTL设计。
支持8位有符号数的矩阵乘法。
提供了完整的测试平台，验证了不同阶段的脉动阵列操作。
成功在Vivado 2021上进行了综合和布局布线（PnR）。

2. 项目快速启动

环境准备

安装Vivado 2021：确保你已经安装了Xilinx Vivado 2021版本。

克隆项目：

git clone https://github.com/abdelazeem201/Systolic-array-implementation-in-RTL-for-TPU.git
cd Systolic-array-implementation-in-RTL-for-TPU

编译与运行

打开Vivado项目：
```
vivado -mode tcl -source project.tcl
```
运行仿真：
```
launch_simulation
run all
```

综合与布局布线：

launch_runs synth_1
wait_on_run synth_1
launch_runs impl_1
wait_on_run impl_1

代码示例

以下是一个简单的Verilog代码片段，展示了如何初始化脉动阵列的单元：

module systolic_cell (
    input wire clk,
    input wire reset,
    input wire [7:0] weight,
    input wire [7:0] data,
    output reg [15:0] result
);
    always @(posedge clk or posedge reset) begin
        if (reset) begin
            result <= 0;
        end else begin
            result <= result + weight * data;
        end
    end
endmodule