TGViewer
Data Science by ODS.ai 🦜 Data Science by ODS.ai 🦜 @opendatascience · 38.4K subscribers
Post #3283 1.76K

Forwarded from Machinelearning

📌 Студенты собрали GPT целиком в железе на учебной плате

Лютира Абейкун и Криш Чхаджер из Университета Торонто взяли microGPT Андрея Карпатого и переписали его на языке описания цифровых схем SystemVerilog. Так родился проект TALOS-V2, который работает на образовательной плате DE1-SoC с FPGA Cyclone V, которую обычно дают в вузах для лабораторных работ.

Инференс на ней не выполняет ни GPU, ни PyTorch, ни даже CPU - каждый шаг трансформера, от эмбеддингов и самовнимания до нормализации, MLP и выбора следующего токена, превращён в физическую цепь из логических элементов.

Сама модель - символьный microGPT, обученный на датасете имён Карпатого: символ за символом она генерирует новые имена. Маленькая по меркам индустрии, но устроенная как взрослые генеративные модели: те же блоки, те же связи.

Внутри FPGA числа хранятся не как привычные дроби с плавающей точкой, а в формате Q4.12 - 16 бит, разделённые на целую и дробную часть.

Это компромисс: точности хватает для такой модели, а схема получается компактной и предсказуемой по времени работы.

Веса заранее переведены в шестнадцатеричные файлы и загружены прямо в постоянную память чипа.


Сердце схемы - один универсальный вычислительный блок на 16 параллельных каналов, который умеет умножать вектор на матрицу.

Он по очереди обслуживает все ключевые операции трансформера: проекции Q, K, V, выходную проекцию внимания, оба слоя MLP и LM-head.

Самый трудный для железа блок - softmax, нормирующая функция внутри механизма внимания. Экспоненту считает таблица заранее заготовленных значений, деление выполняет специальный многотактный модуль, заточенный под узкий диапазон входных чисел и потому быстрее универсального.

В механизме внимания деление - самая медленная операция и тормозит весь блок, поэтому таких делителей поставили сразу 2: они работают параллельно и снимают эту задержку. Поиск максимума совмещён с подсчётом скалярных произведений, чтобы не делать лишний проход по данным.

Даже выбор следующего токена происходит внутри чипа: алгоритм xorshift даёт случайность, а специальная схема сэмплирования бережёт распределение от перекоса в сторону младших символов. Хост-компьютер только запускает генерацию и забирает готовый результат.

В итоге плата устойчиво выдаёт больше 50 000 токенов в секунду, зафиксированный пик - около 53 000.


Проект открыт на GitHub: SystemVerilog-ядро, тестбенч под ModelSim, Python-утилиты для экспорта весов и запуска инференса через JTAG, скрипты под Quartus.


🟡Статья
🖥GitHub


@ai_machinelearning_big_data

#AI #ML #FPGA #RTL #Transformer #TALOS
  • 🔥 11
  • ❤ 4
  • 👍 3
More from @opendatascience
  1. Oct 11, 2026Всем привет! Встречайте воскресный выпуск подкаста "Капитанский мостик". В этот раз подкас…
  2. Oct 5, 2026Доброе утро! ☀️ Встречайте новый выпуск подкаста "Капитанский мостик". Ведущие Валентин Ма…
  3. Oct 3, 2026PewDiePie учил свой ИИ на ответах OpenAI. Получил бан. Обжаловал. Попробовал снова. Ещё ба…
  4. Sep 30, 2026GOOOGLEEE!!🌈🌈🌈🌈 https://blog.google/innovation-and-ai/models-and-research/gemini-model…
  5. Sep 27, 2026Доброе утро! ☀️ Представляем Вашему вниманию выпуск подкаста "Капитанский мостик". Ведущие…
  6. Sep 23, 2026Каждый релиз ллм все больше напоминает выход новых айфонов. Крутого нового уже ничего, кам…
Threads Profile ViewerView any public Threads profile without an account.Open ThreadLook →Writing with AI? Make it sound human.Metric37 rewrites AI drafts so they read naturally. Free AI detector, 1,500 words free.Try Metric37 →