11-03　畳み込み2〜6層目の重み係数を2ビットにする 　前節では2層目以降の画像データのビット数を４として回路規模を減らしました。本節では「重み係数」に注目して更に回路を小さくします。 ●係数の数が膨大なのに注目 　表11-21に各層の重み係数の数を示します。畳み込み1層目、Affine1層目、Affine2層目の係数は-256〜+255までの任意の値をとり得るのに対し、畳み込み2〜6層目までの係数は-64, -16, +16, +64の4種類に限定されます。 　　　　表11-21　各層の重み係数の数。灰色の層は4種類（-64, -16, +16, +64）のみとり得る 畳込1層目 畳込2層目 畳込3層目 畳込4層目 畳込5層目 畳込6層目 Affine1層目 Affine2層目 144 2,304 4,608 9,216 18,432 36,864 51,200 500 ●重み係数ROMの記述に無駄が多い 　リスト11-21は畳み込み2層目の係数ROMの記述です。このように各データは即値（-64, -16, +16, +64の符号付き9ビット表現）になっています。 　またCS_Nは常に０で使用するので、この記述をとると多少回路を減らせる可能性があります。 　　リスト11-21　ROM_W2_00.00.vhdの一部(変更前）。各データは9ビット ●4種類しかないのだから9ビットもいらないはず 　係数値は4種類しかないため、それらを表現するには2ビットで十分です。したがってリスト11-22のように対応させてROMデータとします（＊１）。また不要な記述（CS_N）は削除してすっきりさせます。係数の数は膨大（表11‐21）なので、こうすれば回路をだいぶ減らせそうです。 （＊１）ROMのように記述しているが、要素数が9個と少ないため合成すると論理素子に割り当てられる。 　　リスト11-22　ROM_W2_00.00.vhdの一部(変更後）。各データは2ビット ●2ビット化した係数でちゃんと動くか確認 　図11-21はtb_conv_hw/conv_hw_1/conv_layer2_inst/CL2_00_inst/dotpro_sft_00/SHIFTMUL_inst以下の信号です。COEFFとPIXDATAの乗算結果がMULOUTになります。係数COEFFが1なら(+4)倍、0なら(+1)倍、-1なら(-1)倍、-2なら(-4)倍になっています（＊２）。 （＊２）本来係数は±16、±64なのでもう16倍する必要があるが、そのぶんはこのプロセスで調整する。 　　図11-21　COEFF=-2は-4倍、-1は-1倍、0は+1倍、1は+4倍を意味する 次のページへ 目次へ戻る