Image Quantization Tradeoffs in a YOLO-based FPGA Accelerator Framework

现场可编程门阵列 计算机科学 卷积神经网络 硬件加速 量化(信号处理) 工具链 工作流程 目标检测 边缘设备 人工智能 嵌入式系统 计算机体系结构 计算机视觉 模式识别(心理学) 云计算 软件 操作系统 数据库
作者
Richard W. Yarnell,Md Sanzid Bin Hossain,Ronald F. DeMara
标识
DOI:10.1109/isqed57927.2023.10129324
摘要

Until recently, FPGA-based acceleration of convolutional neural networks (CNNs) has remained an open-ended research problem. Herein, we evaluate one new method for rapidly implementing CNNs using industry-standard frameworks within Xilinx UltraScale+ FPGA devices. Within this workflow, referred to as Framework for Accelerating YOLO-Based ML on Edge-devices (FAYME), a TensorFlow model of the You Only Look Once version 4 (YOLOv4) object detection algorithm is realized using Xilinx’s Vitis AI toolchain. We test various levels of model bit-quantization and evaluate performance while simultaneously analyzing the utilization of available memory and processing elements. We also implement a ResNet-50 model to provide additional comparisons. In this paper, we present our YOLO model, which achieves a mAP of 0.581, and our ResNet model, which achieves a Top-5 accuracy of 0.950. Furthermore, we demonstrate that these results are possible while utilizing less than 25% of the throughput offered by a single hardware accelerator in an UltraScale+ FPGA.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
跳跳发布了新的文献求助10
1秒前
不吃菠萝蜜完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
255发布了新的文献求助30
2秒前
LiLiuli应助Paralyzed采纳,获得10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
英吉利25发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
fu完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
楠楠DAYTOY完成签到,获得积分10
4秒前
张巨锋发布了新的文献求助10
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
潇洒荧荧发布了新的文献求助10
4秒前
李李李发布了新的文献求助10
4秒前
spc68应助HTY采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
WJ98发布了新的文献求助10
5秒前
321发布了新的文献求助50
5秒前
momo发布了新的文献求助10
6秒前
小马甲应助邵初蓝采纳,获得10
6秒前
caicai完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
syvshc应助人类不宜搞科研采纳,获得10
7秒前
7秒前
shirley完成签到,获得积分10
8秒前
YY再摆烂发布了新的文献求助10
8秒前
Hello应助自信彩虹采纳,获得10
8秒前
Zwj完成签到 ,获得积分10
9秒前
stresm完成签到,获得积分10
10秒前
李爱国应助倚楼听风雨采纳,获得10
10秒前
10秒前
CNS之神完成签到 ,获得积分10
10秒前
nature榜上关注了科研通微信公众号
11秒前
元谷雪发布了新的文献求助10
11秒前
无恙发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
昔颜完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 12000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5695307
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5101268
关于积分的说明 15215811
捐赠科研通 4851665
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2602640
邀请新用户注册赠送积分活动 1554296
关于科研通互助平台的介绍 1512277