To content
Department of Computer Science
Studenten im Sommer auf dem Campus Nord, rote Zahnräder im Hintergrund © Roland Baege​/​TU Dortmund
BACHELOR-FACHPROJEKTE WINTERSEMESTER 21/22

Digital Design for Machine Learning

Modul

Design of Embedded Systems

NEWS:

Kickoff: 13.10.21, 16:00 Uhr, voraussichtlich online

Organization

Ziel dieses Fachprojekts ist es, Hardwarebeschleuniger für Machine-Learning-Anwendungen zu entwickeln. Als Anwendungsbeispiele dienen dabei digitale Designs für die Beschleuningung von Convolutional Neural Networks (CNN), die Objekte klassifizieren.

Für die Implementierung der digitalen Designs wird die Hardwarebeschreibungssprache VHDL genutzt. Für Studierende, die VHDL nicht im Ramen des Hardwarepraktikums erlernt haben, wird ein VHDL-Crashkurs am Beispiel des MIPS-Prozessordesigns vor Beginn des Fachprojektes angeboten. Das Grundwissen für das Training und die Ausführung von CNNs, sowie die Funktionsweise der zu implementierenden Bausteine wird in einer Seminarphase zu Beginn des Fachprojekts erarbeitet.

Nach der Seminarphase werden die Studierenden in drei Gruppen aufgeteilt. welche für die folgenden Aufgabenbereiche zuständig sein werden:

  1. Implementierung der digitalen Bausteine für die Beschleunigung von CNN Workloads, wie z.B. MAC (Multiply-Accumulate) Units, Aktivierungsfunktionen, Maxpool, etc.
  2. Optimierung des CNNs in PyTorch, das auf dem Beschleuniger ausgeführt werden soll, wobei geeignete Werkzeuge zum Transfer der gelernten CNNs in die digitalen Bausteine entwickelt werden sollen
  3. Entwurf eines Controllers (z.B. basierend auf RISC-V), der mit speziellen Instruktionen die Inputs und Gewichte des CNNs an die digitalen Bausteine übermittelt und die schichtenweise Ausführung des CNNs koordiniert.

Nachdem die Korrektheit der digitalen Komponenten verifiziert wurde,  sollen die Designs auf echter Hardware synthetisiert werden. Dazu stehen FPGAs (ZCU104) bereit, für welche Tutorials und Remote-Access zur Verfügung stehen.

Bei Fragen könnt ihr euch gerne an Mikail Yayla wenden.

 

Fachprojekte in den letzten Semestern

SoSe 21: Design Your Own CPU introduction slides

Supervisors

To top of page

Location & approach

The campus of TU Dort­mund University is located close to interstate junction Dort­mund West, where the Sauerlandlinie A 45 (Frankfurt-Dort­mund) crosses the Ruhrschnellweg B 1 / A 40. The best interstate exit to take from A 45 is "Dort­mund-Eichlinghofen" (closer to Campus Süd), and from B 1 / A 40 "Dort­mund-Dorstfeld" (closer to Campus Nord). Signs for the uni­ver­si­ty are located at both exits. Also, there is a new exit before you pass over the B 1-bridge leading into Dort­mund.

To get from Campus Nord to Campus Süd by car, there is the connection via Vogelpothsweg/Baroper Straße. We recommend you leave your car on one of the parking lots at Campus Nord and use the H-Bahn (suspended monorail system), which conveniently connects the two campuses.

TU Dort­mund University has its own train station ("Dort­mund Uni­ver­si­tät"). From there, suburban trains (S-Bahn) leave for Dort­mund main station ("Dort­mund Hauptbahnhof") and Düsseldorf main station via the "Düsseldorf Airport Train Station" (take S-Bahn number 1, which leaves every 20 or 30 minutes). The uni­ver­si­ty is easily reached from Bochum, Essen, Mülheim an der Ruhr and Duisburg.

You can also take the bus or subway train from Dort­mund city to the uni­ver­si­ty: From Dort­mund main station, you can take any train bound for the Station "Stadtgarten", usually lines U41, U45, U 47 and U49. At "Stadtgarten" you switch trains and get on line U42 towards "Hombruch". Look out for the Station "An der Palmweide". From the bus stop just across the road, busses bound for TU Dort­mund University leave every ten minutes (445, 447 and 462). Another option is to take the subway routes U41, U45, U47 and U49 from Dort­mund main station to the stop "Dort­mund Kampstraße". From there, take U43 or U44 to the stop "Dort­mund Wittener Straße". Switch to bus line 447 and get off at "Dort­mund Uni­ver­si­tät S".

The AirportExpress is a fast and convenient means of transport from Dortmund Airport (DTM) to Dortmund Central Station, taking you there in little more than 20 minutes. From Dortmund Central Station, you can continue to the university campus by interurban railway (S-Bahn). A larger range of international flight connections is offered at Düsseldorf Airport (DUS), which is about 60 kilometres away and can be directly reached by S-Bahn from the university station.

The H-Bahn is one of the hallmarks of TU Dort­mund University. There are two stations on Campus Nord. One ("Dort­mund Uni­ver­si­tät S") is directly located at the suburban train stop, which connects the uni­ver­si­ty directly with the city of Dort­mund and the rest of the Ruhr Area. Also from this station, there are connections to the "Technologiepark" and (via Campus Süd) Eichlinghofen. The other station is located at the dining hall at Campus Nord and offers a direct connection to Campus Süd every five minutes.

The facilities of TU Dortmund University are spread over two campuses, the larger Campus North and the smaller Campus South. Additionally, some areas of the university are located in the adjacent "Technologiepark".

Site Map of TU Dort­mund University (Second Page in English).