8-06 vgg-11, 12, 13層目のVHDL化(続き)

12層目は11層目と同じ構成になる

 図8‐108にvgg-12層目のタイミングのイメージを示します。

 12層目の入力
は512ch、出力も512chです。入力は逐次処理、出力は32並列で計算します。入出力チャネル数、画素数が11層目と同じなので回路は同じになります(11層目とは入力と係数が違うだけ)。


図8-108 vgg-12層目のタイミングのイメージ


●8ch×64並列なので出力512ch

 図8‐108の上段はoutCh0,1,2,...15を計算するようすです。これら出力16ch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 512 x
16 = 737.28usになります。
 1ライン19画素なので737.28 x 19 =
14.00832ms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13.63968msあるので計27.648msで1ライン、1画面19ラインなので27.648ms x 19 = 525.312msで1画面の計算が終わります。(*1)

 「outCh16 to outCh31」、「outCh32 to outCh47」、...「outCh496 to outCh511」もそれぞれ1つの乗算器で計算されます。乗算器(ビットシフト型)が32個並列で16chづつ計算するので出力は512chになります(入力も512ch)。

(*1)実際は27.648ms x 18 + 14.00832 = 511.67msで1画面の計算が終わる。518.4msより少し短い

●11層目の出力が12層目の入力になる

 11層目のシミュレーション結果relu.outの名前を変えてlay12.inとし、それが12層目の入力になります。図8‐109のようにRAM_X1_0〜3(入力バッファ、4ラインぶん)にlay12.inの内容が書き込まれます。

 conv_layer12は入力バッファからの画像を処理してRAM_X2_0〜3(出力バッファ、4ラインぶん)に書き込みます。1ライン19画素なのでアドレスは32、出力512chなのでデータ幅は5bit x 512 = 2560bitになります。


図8-109 12層目のブロック図


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