---
title: Experimentele FPGA draait acht taalmodellen maar botst op DDR3-geheugenlimiet
url: https://www.elseif.net/nl/experimentele-fpga-draait-acht-taalmodellen-maar-botst-op-ddr3-geheugenlimiet
published: 2026-10-20T08:19:21+00:00
language: nl
section: Modellen
source: https://habr.com/ru/articles/1095564/?utm_campaign=1095564&utm_source=habrahabr&utm_medium=rss
organizations: nvidia, qwen, opentpu, vivado, fpga, ddr3
publisher: elseif
---

# Experimentele FPGA draait acht taalmodellen maar botst op DDR3-geheugenlimiet

Een onafhankelijke ontwikkelaar heeft met succes acht verschillende grote taalmodellen gelanceerd op een tweedehands programmeerbare logische schakeling voor vijftig Amerikaanse dollar, waarbij de prestaties uiteindelijk werden beperkt door de snelheid van het werkgeheugen in plaats van de rekenkracht van de chip zelf. Het experiment toonde aan dat hoewel de hardware in staat is om complexe neurale netwerken uit te voeren, de data-overdracht naar de verwerkingseenheid een kritieke flessenhals vormt die de maximale theoretische snelheid verhindert. De tests werden uitgevoerd met behulp van een open source tensorverwerkingseenheid die specifiek was ontworpen om te werken op oudere FPGA-architectuur, wat aantoont dat kosteneffectieve hardware toegankelijk is voor lokale kunstmatige intelligentie, mits de geheugenbandbreedte voldoende is.

De gebruikte hardware bestaat uit een afgedankte Inspur YPCB-00338 kaart, uitgerust met een Kintex-7 XC7K480T-2 chip en twee geheugenmodules van elk twee gigabyte DDR3 met een snelheid van 1066 megahertz. Deze configuratie bevat in totaal vier gigabyte aan extern werkgeheugen, wat noodzakelijk is omdat de interne geheugenblokken op de chip zelf onvoldoende capaciteit bieden om de gewichten van zelfs de kleinste geteste modellen op te slaan. De verbinding met de hostcomputer verloopt via een PCIe Gen2 interface met acht banen, hoewel de tests uitwezen dat het verkleinen van deze verbinding naar slechts één baan nauwelijks invloed heeft op de prestaties tijdens het genereren van tekst, zolang de initiële lading van de modellen maar eenmaal is voltooid.

Tijdens de synthese van het ontwerp in de Vivado ontwikkelomgeving werd de kernklok frequentie ingesteld op 133,33 megahertz, met een zeer krappe timingmarge van slechts negentien picoseconden positieve speling. De implementatie bezette 59 procent van de beschikbare logische elementen, 63 procent van de blokgeheugens en 37 procent van de digitale signaalprocessors, wat aangeeft dat het ontwerp ruim binnen de fysieke grenzen van de chip past maar wel optimaal gebruikmaakt van de beschikbare rekenresources. Een ingebouwde RISC-V processor, specifiek de VexRiscv variant, werd geïntegreerd om bij het opstarten automatisch de vertragingen van het DDR3 geheugen te kalibreren, een essentiële stap om stabiele communicatie met het externe geheugen te garanderen zonder handmatige ingreep.

De prestatietests omvatten 165 succesvolle uitvoeringen van acht verschillende taalmodellen, waaronder varianten van Qwen en LFM, waarbij de snelheden varieerden van 12,5 tokens per seconde voor het grootste model tot 95 tokens per seconde voor het kleinste model met vier-bits kwantisatie. Ondanks dat de matrix van 512 vermenigvuldigers theoretisch 136,5 giga-operaties per seconde zou moeten kunnen leveren, werd in de praktijk slechts 121 giga-operaties per seconde gemeten tijdens de berekeningen. Dit verlies aan efficiëntie wordt direct toegeschreven aan het feit dat het DDR3 geheugen tijdens de tekstgeneratie voor 92 tot 96 procent van de maximale capaciteit wordt belast, waardoor de verwerkingseenheid regelmatig moet wachten op nieuwe data.

Verder onderzoek naar de optimalisatiestrategieën onthulde dat het gebruik van vier-bits gewichten in plaats van acht-bits gewichten de snelheid met een factor van 1,4 tot 1,8 verhoogt, wat de afhankelijkheid van geheugenbandbreedte verder onderstreept. De totale kosten voor het experiment bleven beperkt tot ongeveer vijftig Amerikaanse dollar voor de kaart zelf, hoewel een volledige testopstelling met benodigde voedingen en interface-adapters kan oplopen tot ongeveer honderd tot tweehonderdvijfentwintig Amerikaanse dollar, afhankelijk van de gekozen configuratie met directe sleufintegratie of externe USB4 tunneling. De resultaten benadrukken dat voor toekomstige iteraties van dergelijke systemen de verbetering van geheugensnelheid belangrijker is dan het toevoegen van meer rekenkernen, aangezien de huidige architectuur al dicht tegen de limieten van de beschikbare DDR3 technologie aan schuurt.