Alta síntesis de nivel de SVM multiclase utilizando refactorización de código para clasificar cáncer cerebral a partir de imágenes hiperespectrales
Autores: Baez, Abelardo; Fabelo, Himar; Ortega, Samuel; Florimbi, Giordana; Torti, Emanuele; Hernandez, Abian; Leporati, Francesco; Danese, Giovanni; M. Callico, Gustavo; Sarmiento, Roberto
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Alta síntesis de nivel de SVM multiclase utilizando refactorización de código para clasificar cáncer cerebral a partir de imágenes hiperespectrales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Síntesis de alto nivel
HLS
Sistemas en chips
SoCs
Matrices de compuertas programables en campo
FPGAs
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Actualmente, los métodos y herramientas de síntesis de alto nivel (HLS) son un área altamente relevante en la estrategia de varias empresas líderes en el campo de los sistemas en chips (SoCs) y las matrices de compuertas programables en campo (FPGAs). HLS facilita el trabajo de los desarrolladores de sistemas, quienes se benefician de flujos de diseño integrados y automatizados, reduciendo considerablemente el tiempo de diseño. Aunque se han logrado muchos avances en este campo de investigación, todavía existen algunas incertidumbres sobre la calidad y el rendimiento de los diseños generados con el uso de metodologías HLS. En este documento, proponemos una optimización de la metodología HLS mediante la refactorización de código utilizando Xilinx SDSoC (Sistema-en-Chip Definido por Software). Se analizaron varias opciones para cada alternativa a través de la refactorización de código de un clasificador de máquina de vectores de soporte (SVM) multiclase escrito en C, utilizando dos dispositivos SoC Zynq-7000 diferentes de Xilinx, el ZC7020 (ZedBoard) y el ZC7045 (ZC706). El clasificador fue evaluado utilizando una base de datos de cáncer cerebral de imágenes hiperespectrales. La metodología propuesta no solo reduce los recursos requeridos utilizando menos del 20% de la FPGA, sino que también reduce el consumo de energía en un -23% en comparación con la implementación completa. La aceleración obtenida de 2.86x (ZC7045) es la más alta encontrada en la literatura para implementaciones de hardware de SVM.
Descripción
Actualmente, los métodos y herramientas de síntesis de alto nivel (HLS) son un área altamente relevante en la estrategia de varias empresas líderes en el campo de los sistemas en chips (SoCs) y las matrices de compuertas programables en campo (FPGAs). HLS facilita el trabajo de los desarrolladores de sistemas, quienes se benefician de flujos de diseño integrados y automatizados, reduciendo considerablemente el tiempo de diseño. Aunque se han logrado muchos avances en este campo de investigación, todavía existen algunas incertidumbres sobre la calidad y el rendimiento de los diseños generados con el uso de metodologías HLS. En este documento, proponemos una optimización de la metodología HLS mediante la refactorización de código utilizando Xilinx SDSoC (Sistema-en-Chip Definido por Software). Se analizaron varias opciones para cada alternativa a través de la refactorización de código de un clasificador de máquina de vectores de soporte (SVM) multiclase escrito en C, utilizando dos dispositivos SoC Zynq-7000 diferentes de Xilinx, el ZC7020 (ZedBoard) y el ZC7045 (ZC706). El clasificador fue evaluado utilizando una base de datos de cáncer cerebral de imágenes hiperespectrales. La metodología propuesta no solo reduce los recursos requeridos utilizando menos del 20% de la FPGA, sino que también reduce el consumo de energía en un -23% en comparación con la implementación completa. La aceleración obtenida de 2.86x (ZC7045) es la más alta encontrada en la literatura para implementaciones de hardware de SVM.