Repolode
fastmachinelearning

fastmachinelearning/hls4ml

Пакет Python для преобразования нейросетей из Keras, PyTorch и ONNX в код HLS для запуска инференса на FPGA.

Звёзды
2,200
Форки
615
Открытые issues
62
Последний коммит
3 дня назад

Что это?

hls4ml создаёт прошивки для FPGA, переводя модели машинного обучения в код high-level synthesis (HLS). Пользователь выбирает обученную модель в одном из распространённых фреймворков, генерирует проект HLS с помощью файла конфигурации, а затем собирает его поддерживаемой цепочкой инструментов вендора, чтобы получить аппаратную реализацию.

Проект предназначен для инференса со сверхнизкой задержкой. Изначально он разрабатывался для физики высоких энергий, в том числе для триггерных систем L1 Большого адронного коллайдера, а теперь применяется и в таких областях, как управление квантовыми вычислениями, контуры обратной связи в термоядерных установках, спутниковый мониторинг окружающей среды и обработка биомедицинских сигналов.

Помимо Vivado HLS, пакет поддерживает Vitis HLS, Intel HLS, Catapult HLS и Altera HLS IP Gen в качестве бэкендов для сборки. Его можно установить из PyPI или conda-forge; также доступен дополнительный компонент для профилирования.

Ключевые возможности

  • 01Преобразует модели Keras, PyTorch и ONNX в проекты HLS.
  • 02Поддерживает несколько бэкендов HLS, включая Vivado, Vitis, Intel, Catapult и Altera.
  • 03Позволяет настраивать генерируемый проект с помощью файла конфигурации.
  • 04Предоставляет этап сборки для синтеза проекта и средство чтения отчётов с результатами.
  • 05Устанавливается через pip или conda-forge.

Сценарии использования

  • Развёртывание нейросети для принятия решений в реальном времени триггерными системами на FPGA.
  • Запуск моделей управления или обработки сигналов с низкой задержкой на встраиваемых FPGA-платах.
  • Оценка того, как обученная модель размещается на ресурсах FPGA, до начала разработки аппаратной реализации.

Быстрый старт

  1. 1

    Установите hls4ml из PyPI

    pip install hls4ml
  2. 2

    Получите пример модели Keras и её конфигурацию

    import hls4ml
  3. 3

    Преобразуйте модель в проект HLS

    hls_model = hls4ml.converters.keras_v2_to_hls(config)
  4. 4

    Соберите проект с помощью Vivado HLS или другого поддерживаемого инструмента HLS

    hls_model.build()

Что важно знать

  • Для сборки сгенерированной прошивки требуется отдельная цепочка инструментов HLS, например Vivado HLS, Vitis HLS или Intel HLS.
  • Предназначено только для инференса на FPGA, а не для обучения или выполнения моделей общего назначения.

Темы

Частые вопросы

Что такое hls4ml?
Пакет Python для преобразования нейросетей из Keras, PyTorch и ONNX в код HLS для запуска инференса на FPGA. hls4ml создаёт прошивки для FPGA, переводя модели машинного обучения в код high-level synthesis (HLS). Пользователь выбирает обученную модель в одном из распространённых фреймворков, генерирует проект HLS с помощью файла конфигурации, а затем собирает его поддерживаемой цепочкой инструментов вендора, чтобы получить аппаратную реализацию.
hls4ml можно использовать бесплатно? Какая у него лицензия?
hls4ml распространяется с открытым исходным кодом под лицензией Apache-2.0. Перед использованием в коммерческих продуктах проверьте условия лицензии.
hls4ml всё ещё поддерживается?
Активно поддерживается. Последний коммит в hls4ml — 4 нояб. 2026 г..
Для чего можно использовать hls4ml?
Развёртывание нейросети для принятия решений в реальном времени триггерными системами на FPGA. Запуск моделей управления или обработки сигналов с низкой задержкой на встраиваемых FPGA-платах. Оценка того, как обученная модель размещается на ресурсах FPGA, до начала разработки аппаратной реализации.
Как установить hls4ml?
Установите hls4ml из PyPI: pip install hls4ml Получите пример модели Keras и её конфигурацию: import hls4ml Преобразуйте модель в проект HLS: hls_model = hls4ml.converters.keras_v2_to_hls(config) Соберите проект с помощью Vivado HLS или другого поддерживаемого инструмента HLS: hls_model.build()
Где скачать hls4ml?
Исходный код и инструкции по установке — на GitHub: https://github.com/fastmachinelearning/hls4ml

Описание создано ИИ на основе README проекта. Статистика GitHub обновляется ежедневно.

Похожие проекты