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Raspberry Pi 5にM.2 Coralをインストールする

はじめに

Coral M.2 Accelerator with Dual Edge TPUは、利用可能なM.2 E-keyスロットを持つ既存のシステムや製品に2つのEdge TPUコプロセッサを提供するM.2モジュールです。

Raspberry Pi Fifth Flagship Development Computerは、強力な2.4GHz 64ビットクアッドコアArmプロセッサと、印象的なグラフィックスを実現する800MHz VideoCore VII GPUを搭載しています。高度なカメラサポート、多様な接続性、強化された周辺機器を提供し、マルチメディア、ゲーム、産業用途に最適です。

このwikiでは、Coral M.2 AcceleratorをRaspberry Pi 5にインストールする方法を説明し、最終的にCoral M.2 Acceleratorをテストします。

ハードウェアの準備

Raspberry Pi 5 8GBRaspberry Pi M.2 HAT+Coral M.2 Accelerator B+M key

ハードウェアのインストール

pir

Python3.8のインストール

Coralソフトウェアは、Python3.6-Python3.9のみをサポートしていますが、最新バージョンのRaspberry Pi OSのPythonはPython3.11です。そのため、Python3.8をインストールする必要があります。

ステップ1: システムの更新

ターミナルを開き、以下のコマンドを実行してシステムを更新します:

sudo apt update
sudo apt full-upgrade

ステップ2: 必要なパッケージのインストール

ターミナルを開き、以下のコマンドを実行して必要なパッケージをインストールします:

sudo apt-get install -y build-essential tk-dev libncurses5-dev libncursesw5-dev libreadline6-dev libdb5.3-dev libgdbm-dev libsqlite3-dev libssl-dev libbz2-dev libexpat1-dev liblzma-dev zlib1g-dev libffi-dev tar wget vim

ステップ3: Python3.8をダウンロードする

ターミナルを開き、以下のコマンドを実行してPython3.8をダウンロードします:

wget https://www.python.org/ftp/python/3.8.0/Python-3.8.0.tgz

ステップ4: Python3.8のインストール

ターミナルを開き、以下のコマンドを実行してPython3.8をインストールします:

sudo tar zxf Python-3.8.0.tgz
cd Python-3.8.0
sudo ./configure --enable-optimizations
sudo make -j 4
sudo make altinstall
cd ..

ステップ5: Python3.8の確認

ターミナルを開き、以下のコマンドを実行してPython3.8を確認します:

python3.8 -V

結果は次のようになります:

pir

ステップ 6: Python3.8で仮想環境を作成する

python3.8 -m venv coral_venv

ハードウェア設定の構成

ターミナルを開き、以下のコマンドを実行して config.txt を開きます:

sudo nano /boot/firmware/config.txt

そして、config.txtに以下のテキストを追加します:

[all]
# Enable the PCIe External connector.
dtparam=pciex1
kernel=kernel8.img
# Enable Pineboards Hat Ai
dtoverlay=pineboards-hat-ai

CTRL+Xを押してファイルを保存して閉じ、次にYを押して確認します。その後、システムを再起動します。

sudo reboot

カーネルを確認する:

ターミナルを開き、以下のコマンドを実行してカーネルを確認します:

note

カーネルバージョンが6.6.30以上であることを確認してください

uname -a

PCIeドライバーとEdge TPUランタイムのインストール

ステップ1: 仮想環境に入る

source coral_venv/bin/activate

ステップ2: Edge TPU ランタイムのインストール

Google Coral Edge TPU パッケージリポジトリを追加する

echo "deb https://packages.cloud.google.com/apt coral-edgetpu-stable main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/coral-edgetpu.list

curl https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -

sudo apt-get update

必要なパッケージと Edge TPU ランタイムをインストールします

sudo apt-get install cmake libedgetpu1-std devscripts debhelper dkms dh-dkms

ステップ3: PCIeドライバーをインストールする

git clone https://github.com/google/gasket-driver.git
cd gasket-driver
sudo debuild -us -uc -tc -b
cd ..
sudo dpkg -i gasket-dkms_1.0-18_all.deb

udev ルールの設定 デバイス権限を管理するための udev ルールを追加

ターミナルを開き、以下のコマンドを実行して udev ルールを設定します:

sudo sh -c "echo 'SUBSYSTEM==\"apex\", MODE=\"0660\", GROUP=\"apex\"' >> /etc/udev/rules.d/65-apex.rules"

sudo groupadd apex

sudo adduser $USER apex

sudo reboot

Check Edge TPU

lspci -nn | grep 089a

結果は次のようになります:

pir

ls /dev/apex_0

pir

PyCoral ライブラリをインストールして Edge TPU をテストする

ステップ 1: PyCoral ライブラリをインストールする

source coral_venv/bin/activate
pip install --upgrade pip
python3 -m pip install --extra-index-url https://google-coral.github.io/py-repo/ pycoral~=2.0

ステップ 2: Edge TPU をテストする

サンプル用のリソースをインストールします:

mkdir coral && cd coral
git clone https://github.com/google-coral/pycoral.git
cd pycoral
bash examples/install_requirements.sh classify_image.py

Edge TPUをテストする:

python3 examples/classify_image.py \
--model test_data/mobilenet_v2_1.0_224_inat_bird_quant_edgetpu.tflite \
--labels test_data/inat_bird_labels.txt \
--input test_data/parrot.jpg

結果は次のようになります:

pir

結果

Raspberry Pi 5にM.2 Coralアクセラレータを正常にインストールし、Edge TPUをテストしました。また、Coral M.2アクセラレータ上でint8量子化を使用してYOLOv8sモデルを実行し、入力サイズ640x640、バッチサイズ1で動作させました。推論時間は約800-1000msで、これは約1.1フレーム毎秒(FPS)に相当します。

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