FINN 编译流程 · 从零到部署

📚 30章实战 v1.0

🚀 FINN概述与课程导论

FINN是什么？为什么需要FINN？课程目标与学习路径。

🧠 深度学习基础回顾

神经网络基础、卷积层、全连接层、激活函数、量化概念。

🔧 FPGA基础与开发环境

FPGA架构简介、Vivado开发流程、硬件描述语言基础。

🐳 Docker环境搭建

安装Docker、拉取FINN镜像、验证环境、常见问题排查。

📂 FINN源码获取与编译

从GitHub克隆FINN仓库、目录结构解析、首次编译测试。

🐍 Python虚拟环境与依赖

创建conda环境、安装PyTorch、ONNX、依赖冲突解决。

📐 ONNX模型基础

ONNX格式介绍、导出PyTorch模型为ONNX、可视化ONNX模型。

⚙️ FINN编译流程概览

端到端编译管线、关键步骤解析、输入输出文件格式。

📥 模型导入与解析

使用FINN导入ONNX模型、模型图结构分析、节点类型识别。

🔄 模型变换与优化

图优化、算子融合、常量折叠、冗余消除。

📏 量化与精度分析

量化感知训练、后训练量化、精度评估、校准数据集。

🌊 数据流编译

数据流架构生成、层映射、流水线深度配置。

💻 HLS代码生成

高层次综合概念、C++代码生成、HLS指令优化。

🧩 IP核封装与集成

将HLS模块封装为Vivado IP、AXI接口配置、时钟与复位。

🏗️ Vivado工程生成

自动生成Vivado工程、Block Design搭建、比特流生成。

🚀 部署与运行时

Pynq框架介绍、驱动生成、板级验证。

🧪 自定义网络实战（一）

LeNet-5模型设计、训练与导出ONNX。

🛠️ 自定义网络实战（二）

使用FINN编译LeNet-5、调试编译错误。

📡 自定义网络实战（三）

在Pynq-Z2上部署LeNet-5、实时推理测试。

⚡ 性能优化技巧

吞吐量优化、延迟优化、资源利用率平衡、多核并行。

🔎 调试与错误排查

常见编译错误、仿真调试、波形分析、日志解读。

🔗 高级主题：异构计算

FINN与Vitis AI对比、混合精度部署、多FPGA协同。

🧩 高级主题：自定义算子

编写自定义HLS算子、注册到FINN、集成到编译流程。

✂️ 模型剪枝与压缩

结构化剪枝、权重共享、FINN中的稀疏性支持。

🖼️ 实战项目一：图像分类

数据集准备、模型训练、FINN编译、部署演示。

🎯 实战项目二：目标检测

YOLO简化版、编译适配、性能调优。

🎤 实战项目三：语音关键词

TinyML模型、低延迟部署、功耗测量。

🔄 CI/CD与自动化测试

自动化编译脚本、回归测试、版本管理、持续集成。

🌐 社区与生态

FINN社区资源、论文阅读、贡献指南、常见问题FAQ。

🎓 课程总结与未来展望

学习路线图、进阶方向、行业趋势、结业项目建议。