9-04 extras-7, 8層目のVHDL化

extras-8層目はカーネルが3x3になる

 extras-7層の出力はextras-8層に入力されます。図9-55は8層目のタイミングのイメージを示します。

 extras-8層目の入力は128ch、出力は256chになります。この層はカーネルが
3x3になります。この層では1つの乗算器で出力を256ch、1並列(1個の乗算器)で計算が間に合います。


図9-55 extras-8層目のタイミングのイメージ


●256ch×1並列なので出力256ch

 図9-55の上段はoutCh0,1,2,...255を計算するようすです。これら出力256chは1個の乗算器で「逐次的に」計算されます。したがって1画素の計算にかかる期間は90ns x 128 x
256 = 2949.12usになります。

 この層の入力は3x3画素ですが、出力は
1x1画素になります(その手法は後述)。したがって2949.12us x 1 = 2.94912msで1ライン計算しますが、同図右にあるように「休み期間」が107ms程度あるので計110.592msで1ライン、1画面1ラインなので110.592ms x 1 = 110.592msで1画面の計算が終わります。(*1)

(*1)ライン周期は前層と同じになる。したがって同図右下にあるように1ライン計算して4ライン休み期間になる

●extras-7層目の出力がextras-8層目の入力になる

 extras-7層目のシミュレーション結果relu.outの名前を変えてex8.inとし、それがextras-8層目の入力になります。図9-56のようにRAM_X1_0〜3(入力バッファ、
4ラインぶん、カーネルが3x3なので)にex8.inの内容が書き込まれます。

 conv_ex8は入力バッファからの画像を処理してRAM_X2_0〜1(出力バッファ、
2ラインぶん、次層はカーネルが1x1なので)に書き込みます。1ライン1画素なのでアドレスは2、出力256chなのでデータ幅は8bit x 256 = 2048bitになります(extras層は1画素8ビット)。


図9-56 extras-8層目のブロック図


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