7‐07　2層目シミュレーションとEXCELの答え合わせ ●2層目は出力が32chになる 　図7‐50はシミュレーションを2.015msほど走らせた辺り、tb_VideoProc/VideoProcCore/gts_hw/conv_layer2/MacShift_00〜31といった信号を見ています。 図7-50　32chの結果が同時に出てくる ●積和演算が合っているかはEXCELと比較 　図7‐51は2層目のEXCELファイル(TS_layer2.xlsm)のim2colAll_W2シートです。これは行列乗算の16枚のシートim2col00_W2〜im2col15_W2を足し込んだものです（入力が16chなので16枚を足し込んで1枚）。 　同図のA列を見ると図7‐50のMacShift_00の値とピタリ一致していることが分かります。隣のB列はMacShift_01、その隣C列はMacShift_02... 右端のAF列がMacShift_31と等しいことを確認しましょう（出力が32chなので32列ある）。 図7-51　im2colAll_W2シートと比較 ●一つの積和演算器の一つの演算結果に注目 　図7‐51の左上の-12560に注目し、その値を求める過程を見てみます。図7‐52はconv_layer2/dotpro_00_00（積和演算器）の信号です。 　同図の左の枠内PixRomData（画像データ）が10、MatRomData（重み係数）が1、mulout（乗算結果）が40になっています。 　真ん中の枠内はPixRomDataが11、MatRomDataが2、muloutが88になっています。右の枠内はそれぞれ4, -3, -32となっています。 図7‐52　カーネルは3×3、入力4chぶん36回の積和 ●係数の種類は８つに集約されている 　係数は3ビットにエンコードされており、まとめると次の表のようになります。「本来乗算されるべき値」の1/4が乗算されています（その理由はこれ）。 係数（2進） 係数（10進） 乗算される値 本来乗算されるべき値 011 3 16 64 010 2 8 32 001 1 4 16 000 0 1 4 111 -1 -1 -4 110 -2 -4 -16 101 -3 -8 -32 100 -4 -16 -64 ●一つの積和演算器が入力4ch受け持つ（入力は16chある） 　図7‐52ではMATMULOUT（mac_00_00と同じ信号）の右端に69が出ています。2層目はこの図のように積和演算器4つで出力1chを計算するので、mac_00_00〜mac_00_03を足し込みます。さらにこの理由で4倍してMacShift_00とします。図7‐53のように (69-1517-944-748) x4 = -12560となっています。 図7‐53　mac_xx_00〜03は出力XXchを計算するためのもの ●EXCELのtruncateシートとRelu_xxを比較 　積和演算の後は図7‐53のようにバイアス加算、8ビットシフト、ReLUを経てRelu_00とします。図7‐54はEXCELのtruncateシートですが、そのA列とピタリ一致することを確認します。 次のページへ 目次へ戻る