• Десятиклассница из Сибири хочет стать проектировщицей процессоров. Почему бы ей не сделать нейроускоритель на ПЛИС?

      Вчера мне пришло письмо от десятиклассницы из Сибири, которая хочет стать разработчицей микропроцессоров. Она уже получила некоторый результат в этой области — добавила инструкцию умножения в простейший процессор schoolMIPS, синтезировала его для ПЛИС Intel FPGA MAX10, определила максимальную частоту и повышение производительности простых программ. Все это она сначала делала в деревне Бурмистрово Новосибирской Области, а потом на конференции в Томске.

      Теперь Даша Криворучко (так зовут десятиклассницу) переехала жить в московский интернат и спрашивает у меня, чего бы ей еще спроектировать. Я думаю, что на этом этапе карьеры ей стоит спроектировать аппаратный ускоритель нейросетей на основе систолического массива для умножения матриц. Использовать язык описания аппаратуры Verilog и ПЛИС Intel FPGA, но не дешевенький MAX10, а что-нибудь подороже, чтобы вместить большой систолический массив.

      После этого сравнить производительность аппаратного решения с программой, работающей на процессоре schoolMIPS, а также с программой на Питоне, работающей на десктопном компьютере. В качестве тестового примера использовать распознавание цифр с небольшой матрицы.


      Читать дальше →
    • Реализация алгоритма Левенберга-Марквардта для оптимизации нейронных сетей на TensorFlow

      • Tutorial

      Это tutorial по библиотеке TensorFlow. Рассмотрим её немного глубже, чем в статьях про распознавание рукописных цифр. Это tutorial по методам оптимизации. Совсем без математики здесь не обойтись. Ничего страшного, если вы её совершенно забыли. Вспомним. Не будет никаких формальных доказательств и сложных выводов, только необходимый минимум для интуитивного понимания. Для начала небольшая предыстория о том, чем этот алгоритм может быть полезен при оптимизации нейронной сети.




      Полгода назад друг попросил показать, как на Python сделать нейросеть. Его компания выпускает приборы для геофизических измерений. Несколько различных зондов в процессе бурения измеряют набор сигналов, связаных с параметрами окружающей скважину среды. В некоторых сложных случаях точно вычислить параметры среды по сигналам долго даже на мощном компьютере, а необходимо интерпретировать результаты измерений в полевых условиях. Возникла идея посчитать на кластере несколько сот тысяч случаев, и на них натренировать нейронную сеть. Так как нейросеть работает очень быстро, её можно использовать для определения параметров, согласующихся с измеренными сигналами, прямо в процессе бурения. Детали есть в статье:


      Kushnir, D., Velker, N., Bondarenko, A., Dyatlov, G., & Dashevsky, Y. (2018, October 29). Real-Time Simulation of Deep Azimuthal Resistivity Tool in 2D Fault Model Using Neural Networks (Russian). Society of Petroleum Engineers. doi:10.2118/192573-RU


      Одним вечером я показал, как keras реализовать простую нейронную сеть, и друг на работе запустил обучение на насчитанных данных. Через пару дней обсудили результат. С моей точки зрения он выглядел перспективно, но друг сказал, что нужны вычисления с точностью прибора. И если средняя квадратичная ошибка (mean squared error) получилась в районе 1, то нужна была 1е-3. На 3 порядка меньше. В тысячу раз.

      Читать дальше →
    • Классические алгоритмы и структуры данных на JavaScript

        Привет Всем! Я недавно запустил на GitHub проект JavaScript Algorithms and Data Structures, который содержит примеры классических алгоритмов и структур данных написанных на JavaScript с объяснениями, примерами и ссылками для дальнейшего изучения (в частности на соответствующие YouTube видео).

        Основная задача проекта — помочь программистам в изучении и применении алгоритмов и сделать это на JavaScript-е.
        Читать дальше →
      • Этот SVG всегда показывает сегодняшнюю дату

        • Перевод
        Для своей странички с контактными данными нужна была стандартная иконка календаря, чтобы люди просматривали мой ежедневник. Такие иконки почти всегда делают наподобие бумажного календаря. Но мне стало интересно, можно ли сделать календарь чуть полезнее, если добавить динамическую иконку.

        И вот он, SVG-календарь, который всегда показывает сегодняшнюю дату:


        Фоновое изображение сделано на основе иконки Twitter TweMoji Calendar — CC-BY

        Поддержка текста в SVG слегка неудобная, так что позвольте объяснить, как я это сделал.
        Читать дальше →
      • Как стать React разработчиком в 2018 году

        • Перевод


        Несмотря на то что пост написан в этом году, изучить всю предложенную программу за оставшиеся месяцы вы, вероятно, не успеете. Поэтому карту разработчика можно смело брать с собой в год следующий.

        Адам Голаб, эксперт по React и JS, составил пошаговый учебный план, который поможет вам стать разработчиком с нуля либо укажет направление для дальнейшего повышения навыков в профессии.

        План Адама представляет собой список основных пунктов, которые вам нужно изучить самостоятельно. Мы добавили описание, а в некоторых сложных моментах указали ссылки на дополнительные справочные материалы, с помощью которых вы получите ответ на вопрос: «Что я должен узнать как React-разработчик?».
        Читать дальше →
      • Вывод функции кривой для плавного ограничения параметров, сигналов и не только в Wolfram Mathematica

        • Tutorial
        Существует ряд задач, в которых диапазон выходных значений должен быть ограничен, в то время как входные данные этого гарантировать не могут. Помимо вынужденных ситуаций, ограничение сигнала может быть и целенаправленной задачей — например, при компрессии сигнала или реализации эффекта «overdrive».

        Самая простая реализация ограничения — это принудительная установка в некоторое значение при превышении определённого уровня. Например, для синусоиды с возрастающей амплитудой это будет выглядеть так:



        В роли ограничителя здесь выступает функция Clip, в качестве аргумента которой передаётся входной сигнал и параметры ограничения, а результатом функции является выходной сигнал.

        Посмотрим на график функции Clip отдельно:
        Читать дальше →
      • Амплитудная модуляция на пальцах

          В недавней статье «Амплитудная модуляция произвольного сигнала» её автор довольно сумбурно попытался представить своё понимание формирования спектра при амплитудной модуляции. Но отсутствие иллюстраций и избыток математики с привлечением интегральных преобразований помешало сообществу понять мысли автора и оценить статью по достоинству; в то время как тема это достаточно простая — и рассмотреть которую мы попробуем ещё раз, на этот раз с картинками и привлечением Wolfram Mathematica.

          Итак, идея амплитудной модуляции состоит в том, чтобы передавать низкочастотный сигнал — голос или музыку — модулируя высокочастотный (несущий) сигнал, многократно превышающий слышимый диапазон и занимающий узкую полосу частот в радиоэфире. Сама модуляция осуществляется простым умножением сигнала на несущий:



          Читать дальше →
        • SoC: пишем реализацию framebuffer для контроллера в FPGA

          • Tutorial


          Приветствую!

          В прошлый раз мы остановились на том, что подняли DMA в FPGA.
          Сегодня мы реализуем в FPGA примитивный LCD-контроллер и напишем драйвер фреймбуфера для работы с этим контроллером.

          Вы ещё раз убедитесь, что разработка под FPGA и написание драйверов под Linux дело очень простое, но интересное.

          Также в конце есть маленький опрос — хочется узнать мнение сообщества. Если не сложно, прошу проголосовать.

          Добро пожаловать
        • SoC: поднимаем простой DMA на FPGA

          • Tutorial


          День добрый! В прошлой статье я описывал, как «поднять» с нуля SoC от Altrera.
          Мы остановились на том, что измерили пропускную способность между CPU и FPGA, когда копирование выполняется процессором.

          В этом раз мы пойдем немного дальше и реализуем примитивный DMA в FPGA.
          Кому интересно — добро пожаловать под кат.
          Тут интересно
          • +31
          • 40,9k
          • 4
        • Поднимаем SOC: ARM + FPGA



          На днях ко мне в руки попала EBV SoCrates Evaluation Board. В двух словах — это плата с SoC от фирмы Altera, на борту которой есть двухъядерный ARM и FPGA Cyclone V.

          ARM и FPGA на одном чипе — это должно быть очень интересно! Но для начала всё это добро нужно «поднять».
          Об этом процессе я и поведаю в данной статье.

          Если вам в руки попала такая или подобная плата и вы не до конца уверены, что же с ней нужно делать. Если вы всегда думали, что FPGA — это что-то сложное и непонятно, как к этому подступиться. Или вы просто любопытный инженер. Тогда заходите. Мы всем рады.

          А в качестве маленького бонуса измерим пропускную способность между CPU и FPGA.
          Добро пожаловать
        • Странности синтеза при работе с FPGA

          На сегодняшний день существует два наиболее распространённых языка описания аппаратуры: Verilog/SystemVerilog и VHDL. Сами языки описания аппаратуры являются достаточно универсальными средствами, но всегда ли это так? И от чего может зависеть «не универсальность» языка описания аппаратуры?

          Идея написания данной статьи возникла при синтезе одного проекта в разных средах разработки, в результате чего были получены отличные друг от друга результаты. Так как исходный модуль является достаточно объёмным, то для демонстрации полученных результатов был написан тестовый модуль меньшего объёма, но синтез которого вызывал те же предупреждения/ошибки. В качестве тестового модуля был использован 4-х битный регистр с асинхронным сбросом, а в качестве сред разработки были выбраны Libero SoC 18.1, Quartus Prime 17.1, Vivado 2017.4.1.
          Читать дальше →
        • База данных штрихкодов скачать бесплатно без регистрации (и прочей хурмы)

            Добрый день. В открытом доступе наконец-то появился огромный справочник штрихкодов с наименованиями товаров, категориями и брендами.

            Мы работаем над ним лет 8 и теперь в нем около 3 миллионов штрихкодов в стандартах EAN (EAN-13, EAN-8) и UPC (UPC-A, UPC-E).
            Читать дальше →
          • Как я написал и защитил диплом по DEVOPS и инженерным практикам в 1С с нуля

            Предисловие


            ​Все началось более 2-х лет тому назад, и я перешел на 4-й курс специальности "Бизнес-информатика" Томского Государственного Университета Систем Управления и Радиоэлектроники (ТУСУР). До окончания ВУЗА оставалась не много времени, и перспектива написания диплома уже маячила перед глазами. Мысль о покупке готовой работы не рассматривалась. Хотелось реально что-то сделать самому. Вариантов тем дипломных проектов рассматривалось много: и проекты конфигураций для автоматизации производственных нужд компании и проект внедрения Документооборота своими силами на 3 территориальные единицы и более 500 активных пользователей и внедрение ЭДО. Короче много всего что было в голове, но ничего из этого не вдохновляло. А это было главное.

            Читать дальше →
          • Зарплаты ИТ-специалистов на середину 2018 года

              image

              Публикуем второй отчет зарплатного сервиса «Моего круга». Отчёт построен на данных по 7900+ зарплатам, внесенных нашими пользователями за последние полгода. 70% зарплат внесено разработчиками, остальные — администраторами, тестировщиками, менеджерами, аналитиками, дизайнерами, эйчарами, маркетологами и специалистами поддержки.

              В этот раз мы не только посмотрим текущие зарплаты по основным ИТ-специализациям, языкам программирования и компаниям, но также увидим полугодовую динамику некоторых из них.
              Читать дальше →
            • Разработка интерфейсных плат на SoC Xilinx Zynq 7000 для записи речи в аналоговом и цифровом формате



                В этой статье мы поделимся опытом разработки интерфейсных плат блока сопряжения на базе SoC ARM+FPGA Xilinx Zynq 7000. Платы предназначались для записи речевых сигналов в аналоговом и цифровом формате PRI/BRI (ISDN, E1/T1). Само конечное устройство будет использоваться для фиксации переговоров в гражданской авиации.
                Читать дальше →
              • Российские и украинские команды взяли верх над европейцами на европейском финале интеловского конкурса InnovateFPGA

                  Золото досталось России, серебро разделила Россия и Италия, бронза досталась Украине. Таковы результаты европейского финала престижного соревнования InnovateFPGA под эгидой Интела. Победители поедут в Калифорнию, где встретятся с финалистами из Америки и Азии. Надеюсь, теперь не нужно будет объяснять на Хабре, почему Verilog и ПЛИС/FPGA стратегически важны, несмотря на то, что «вакансий на джаву больше».

                  Студенты, которые сейчас делают проекты на ПЛИСах, через несколько лет будут делать массовые микросхемы для самоуправляемых автомобилей, ускорителей нейронных сетей, дополненной реальности и других приложений, в который обычный процессор не справляется. Именно поэтому Intel потратил 16.7 миллиардов долларов на покупку Altera и вход в рынок ПЛИС. А на днях Интел купил еще и компанию eASIC для дешевой конверсии дизайнов из ПЛИС в ASIC (в eASIC есть достаточно многочисленная российская команда).

                  Победа российских и украинских команд в интеловском конкурсе InnovateFPGA возникла не на пустом месте, а в результате работы конкретных людей в ЛЭТИ, ИТМО, КПИ и других местах, о которых уже были статьи на Хабре. Если продолжить эти начинания и расширить преподавание ПЛИС и языков описания аппаратуры во все технические вузы от Калининграда до Якутии, от Львова до Тбилиси и Астаны — то через пару десятилетий это может изменить расстановку сил в мировой электронной промышленности примерно так же, как работы Курчатова и Королева изменили расстановку сил в мировой атомной промышленности и освоении космоса.


                  Читать дальше →
                • Тренды в проектировании FPGA. Перевод

                  Уже не первый год Wilson Research Group проводит исследование по тенденциям в сфере FPGA и ASIC. По данным исследованиям можно определить основные векторы развития и изменения, которые происходят в мире программируемой логики.

                  image
                  Читать дальше →
                • Intel приобрела eASIC — разработчика «структурных ASIC»



                    На прошлой неделе было объявлено о приобретении Intel компании eASIC, которая занимается созданием FPGA-образных средств разработки «структурных ASIC». Структурные ASIC представляют собой нечто среднее между обычными FPGA и обычными ASIC; они позволяют уменьшить время вывода продукта на рынок и уменьшить его стоимость. Технологии eASIC используются Intel с 2015 года в кастомных версиях процессоров Xeon; теперь команда eASIC (120 человек) войдет в подразделение Intel Programmable Solutions Group (PSG).
                    Читать дальше →
                    • +18
                    • 3,7k
                    • 4
                  • Пример программирования FPGA-ускорителя



                      Не так давно мы рассказали о новой услуге Selectel — облачных высокопроизводительных вычислениях на FPGA-ускорителях. В новой статье на эту тему рассмотрим пример программирования FPGA для построения множества Мандельброта, — известного математического алгоритма для визуализации фрактальных изображений. В статье использован материал с сайта Эйлер Проджект.


                      Читать дальше →
                    • Сколько стоит для студента микросхему выпустить?

                        1. Введение


                        Всем нам известна проблема курицы и яйца: работодатели не хотят брать на работу выпускников без опыта работы, но где же в таком случае выпускникам получить опыт работы? В микроэлектронике эта проблема стоит особо остро ввиду требуемого огромного количества специфического опыта. Наши ВУЗы с советских времен знамениты широчайшей теоретической подготовкой, которая должна помочь выпускнику в любой сложной ситуации в жизни. Однако, современная индустрия требует практического опыта. Добавим сюда еще отсутствие мотивации, приводящее к тому, что по специальности работает процентов 15% выпускников, и получим жесточайший кадровый голод в отрасли, которая очень требовательна к качеству кадров. А ведь если бы каждый студент мог "поморгать лампочкой" со своего собственного кристалла ситуация могла бы развиваться совсем иначе.



                        Рисунок 1. КДПВ


                        Что же мешает таким грандам подготовки кадров отечественной микроэлектроники, как, например, МИФИ и МИЭТ, поступать аналогично своим зарубежным коллегам (например, MIT или UZH), а именно — давать возможность студентами-дипломникам выпускать свои собственные кристаллы? Можно, конечно, предположить, что выпуск собственного кристалла занятие крайне долгое, сложное и дорогое, а потому для института — дорого, а для студента — непосильно. Однако, это не так. Давайте же взглянем на одну из доступных технологий на отечественном рынке микроэлектроники, знакомство с которой позволит студенту стать значительно более привлекательным в плане будущего трудоустройства, а предложение которой для студента — позволит университету значительно поднять свой рейтинг в глазах абитуриентов и работодателей.

                        Читать дальше →