昨年8月にACRiルームの正式運用を開始して以来、多くの方々にFPGAに気軽に触れる機会を提供できたと思います。ACRiルームの1年間の運用を振り返ると共に、2年目のとなる今年の取り組みをご紹介したいと思います。

1. ACRiルーム1年間の活動と
新たな取り組み
三好健文 ACRiルーム室長/わさらぼ合同会社
2021年8月24日
第5回ACRiウェビナー: FPGAの楽しさ 再発見講座

2. ACRiルーム - 遠隔(東工大)に設置されたFPGAを無料で利用できる環境
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Alveo
Professors
ACRi Founders
ACRi
参加企業
一般企業
学生
若手技術者
Start-up企業
• 1サーバにArtyを15枚設置
• Digilent Arty A7-35T
• ユーザ毎にVMを割り当て
• 3時間でVMを再起動
ルーム
技術力向上
テスト利用
技術力向上
のため
FPGA Server
• CPU: Core i9 (8 core /16 thread)
• メモリ: DDR4 128GB (32GB x 4)
• ストレージ: SSD M.2 1TB x 2
• 開発環境インストール済
Arty A7-35T
• ３時間単位で機材を無償で貸出し
• リモートからアクセスして利用するスタイル
• Forumを通じて大学教員やACRi企業が技術支援を実施
• 1サーバにAlveoを1枚設置
• Xilinx Alveo
U50 / U200 / U250 / U280
• Vitisで利用可能
Alveo
Host Server
Arty
Host Server
技術力向上
テスト利用

3. ACRiルーム 利用までのながれ
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(1) 使いたい時間枠を予約
(時間枠中でも予約可)
(2) 予約した時間にログイン
(3) リモートデスクトップでGUI作業も

4. ACRiルーム 利用できるツール群
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✓ Vivado/Vivado HLS/Vitis
✓ 2019.1, 2019.2, 2020.1, 2020.2, 2021.1
✓ Quartus Prime Lite Edition
✓ 20.1
✓ gcc, g++
✓ x86-64向け
✓ RISC-Vクロスコンパイラ
✓ Python, Ruby
✓ Icarus Verilog, Verilator, GTKWave

5. ACRiルーム 1年の歩み
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✓ 2020年8月: ACRiルームオープン
✓ 2020年8月: 東工大の講義で初利用
✓ 2020年10月: 東海大の講義で初利用
✓ 2021年2月: ACRiルームハンズオン「〇×ゲームを作る」を開催 *1
✓ 2021年3月: ETNET(CPSY研究会)にてACRiルームでのAlveo利用事例を報告*2
✓ 2021年6月: ACRiハンズオン:初心者限定FPGA入門セミナー*3 開始
✓ 2021年8月: 2年目 突入
*1〇×ゲームでFPGA開発をはじめてみよう - https://github.com/miyo/fpga-tic-tac-toe
*2 森ほか, “FPGAによる離散イベント駆動型シミュレータ実装に向けた性能評価”, CPSY2020-53
*3第1回ACRiハンズオン：初心者限定FPGA入門セミナー - https://acri.connpass.com/event/215606/

6. ACRiルーム 1年の歩み - サーバー構成
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7. ACRiルーム 1年の歩み - サーバー構成
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GDEP FPGA StarterBox
Artyサーバー群
Alveoサーバー群
Artyサーバー
1ホストに15基搭載
Alveoサーバー
https://gw.acri.c.titech.ac.jp/wp/manual/gallery
Core i9-9900@3.1GHz
メモリ128GB

8. ACRiルーム 1年の歩み – ユーザ登録数
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622名
2021年8月23日時点

9. ACRiルーム 2年目のアップデート
環境の増強
✓ 事前予約不要でツールが使えるサーバーを用意
✓ AlveoでPYNQ *4 や Vitis AI*5 が利用できるようになった
✓ Intel FPGAの導入
コンテンツの充実
✓ ACRi HLSチャレンジ
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*4 高位合成で加速するアクセラレータ開発 (1) ～ ACRi ルームで体験してみよう - https://www.acri.c.titech.ac.jp/wordpress/archives/8355
*5 広がり続ける FPGA の応用と人工知能への活用 (4) - https://www.acri.c.titech.ac.jp/wordpress/archives/7041

10. 環境の増強
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vs001-vs015
vs101-vs115
vs201-vs215
vs301-vs315
vs401-vs415
vs501-vs515
vs601-vs610
vs[0-6]00でツールのみ利用可
(事前予約不要)
as001: Alveo U200
as002: Alveo U250
as003: Alveo U280-ES1
as004: Alveo U50
ag001: GDEP FPGA StarterBox(Alveo U200)
as10{1, 2, 3, 4}でツールのみ利用可(事前予約不要)
Digilent Arty
vs701
vsA01-vsA09

11. 目玉(1) Intel FPGAの導入
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vsA0[1-9]
✓ vsA0[1-9]で利用可能
✓ ツールはvs[1-6]00でも利用可
✓ SignalTapで内部を観測
✓ UARTでホストと通信
詳細はこの後の講演で

12. Arty vs DE10-Lite
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Arty DE10-Lite
Device Artix-7 XC7A35TICSG324-1L MAX10 10M50DAF484C7G
Slice(4LUT,8FF) 5200
Logic Element 49760
BlockRAM(Kb) 1800 1638
DSP48E1 120
18x18 mult. 144
使い勝手を比べてみるのも面白いかもしれません

13. 目玉(2) ACRi HLSチャレンジ
高位合成ツールを使ったプログラム投稿サイトのオープン
詳細は、この後の
新コンテンツ「ACRi HLSチャレンジ」
をお楽しみに。
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14. ぜひアカウントの作成と利用を
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(1) https://gw.acri.c.titech.ac.jp にアクセス
(2) 「アカウント申請方法」をクリック
(3) 説明に従ってアカウントを申請
ACRiブログ連動コンテンツもお楽しみください

15. ACRiルーム運営メンバー
[室長] 三好(わさらぼ)
[副室長] 安藤(Xilinx) – Alveo対応、HLSチャレンジ運営
[副室長] 大川(東海大学) – 講義利用検討対応
[副室長] 藤枝(愛知工業大学) – Arty動作確認対応、教材作成、Webコンテンツ管理
[ACRi代表] 吉瀬(東京工業大学) – 物理的なACRiルーム管理、ACRiハンズオン
佐藤(信州大学) – グローバルな設定対応、ACRiハンズオン
住川(Xilinx) – デバイス調達、運用方針検討アドバイス
加藤(KDDI) – 運用方針検討アドバイス
松井(東工大吉瀬研) –動作検証、アカウント作成作業、運営業務サポート
金森(東工大吉瀬研) – 動作検証、アカウント作成作業、運営業務サポート
阿部(Fixstars) – オブザーバー
梶(Fixstars) – オブザーバー
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