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軟件工程師的跨界:FPGA設(shè)計信手拈來

原創(chuàng)
2015/03/13
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2009年,賽靈思CEO Moshe提出All Programmable Imperative (全可編程勢在必行)的行業(yè)趨勢。2014年賽靈思相繼發(fā)布了SDx系列產(chǎn)品的兩款產(chǎn)品,分別是SDNet和SDAccel。新年伊始,賽靈思再度發(fā)力,推出面向全可編程SoC和MPSoC的SDSoC開發(fā)環(huán)境。賽靈思公司全球銷售與市場亞太區(qū)副總裁楊飛先生介紹,“SDSoC環(huán)境可提供大大簡化的類似ASSP的編程體驗,其中包括簡便易用的Eclipse集成設(shè)計環(huán)境(IDE)以及用于異構(gòu)Zynq全可編程SoC和 MPSoC部署的綜合開發(fā)平臺。SDSoC結(jié)合使用業(yè)界首款C/C++全系統(tǒng)優(yōu)化編譯器,可提供系統(tǒng)級特性描述、利用可編程邏輯實現(xiàn)軟件自動加速、自動系統(tǒng)連接生成,以及各種庫以加速編程工作?!?/p>


賽靈思公司全球銷售與市場亞太區(qū)副總裁楊飛

硬件工程師各司其職更高效
如今物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展得風(fēng)風(fēng)火火,智能硬件作為其中的核心部件即將迎來井噴式發(fā)展。硬件人員更多面向硬件系統(tǒng)展開設(shè)計,而智能系統(tǒng)更多是軟件人員來負(fù)責(zé)設(shè)計,其中系統(tǒng)算法尤為重要。傳統(tǒng)的設(shè)計方法是軟件工程師和硬件工程師聯(lián)手開發(fā),經(jīng)過反復(fù)溝通和銜接才能夠通過聯(lián)調(diào)測試,耗費(fèi)巨大的人力成本才能夠推出一款新產(chǎn)品。

SDSoC開發(fā)環(huán)境的推出正是要解決軟件工程師和硬件工程師的溝通成本問題,通過這個開發(fā)環(huán)境,軟件工程師可以直接參與產(chǎn)品的設(shè)計,把軟件的創(chuàng)意通過這個工具很快地實現(xiàn),變成一個真實的產(chǎn)品。楊飛指出,“五年前,賽靈思打造了Vivado設(shè)計套件,讓設(shè)計工程師可以通過Vivado把他的設(shè)計在硬件層面實現(xiàn)出來。這次我們還把設(shè)計的層次拉高,除了傳統(tǒng)的硬件工程師,軟件工程師和所有熟悉Eclipse環(huán)境的工程師也可以有效地把FPGA用起來?!?/p>

通過這樣的聯(lián)合,軟件工程師將更關(guān)注上層的系統(tǒng)設(shè)計和算法設(shè)計,而硬件工程師更關(guān)注硬件系統(tǒng)的優(yōu)化,兩者更高效地合作。“原來需要一兩年才能做好的事情,現(xiàn)在一兩個月就可以做好?!睏铒w補(bǔ)充道。


硬件加速提升100倍
軟件工程或系統(tǒng)構(gòu)架師通過C、C++編好程序之后可以在SDSoC開發(fā)環(huán)境下生成不同的函數(shù),針對這個函數(shù)可以做出選擇:通過硬件加速或者用ARM處理器來做。有一部分可能用ARM代碼來實現(xiàn),有一部分通過硬件加速來實現(xiàn),ARM軟件部分與硬件加速部分的數(shù)據(jù)通道如何打通?SDSoC編輯器具有自動連接的功能,令A(yù)RM和硬加速的部分自動連接在一起。ARM的部分通過軟件工程師熟悉的設(shè)計流程,具有相應(yīng)的代碼。硬加速的部分通過邏輯實現(xiàn)HDLS,整個設(shè)計就可以完成。

“以上流程,因為有了硬件跟軟件的整體化、全系統(tǒng)化優(yōu)化的過程,與純軟件的設(shè)計來比,整個性能可以提升一百倍以上。”楊飛強(qiáng)調(diào),“賽靈思跟ADI公司合作開發(fā)了一款Zynq SDR系統(tǒng)開發(fā)套件,通過SDSoC的開發(fā)環(huán)境,可以很快的把SDR平臺的開發(fā)做出來?!?/p>


賽靈思亞太區(qū)Zynq業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理羅霖

通過視頻的Demo演示發(fā)現(xiàn),用FPGA加速擁有每秒60幀的處理速度,清晰流暢,而用ARM軟件實現(xiàn)每秒不足一幀,具有明顯的延遲。

SDx家族后續(xù)發(fā)力,應(yīng)用更廣
SDx家族已經(jīng)推出三款新品:SDNet主要是面向通訊系統(tǒng),有特定應(yīng)用的場景,通過一些描述語言,用戶可以實現(xiàn)行為模型級的描述,把相關(guān)的系統(tǒng)迅速實現(xiàn)出來;SDAccel能夠解決數(shù)據(jù)中心的性能和功耗問題,在數(shù)據(jù)中心里有很多應(yīng)用的場景要通過X86加上FPGA的加速處理能力來做一些加速算法,賽靈思將 SDAccel做到X86軟件,讓軟件工程師也能夠用高速的算法實現(xiàn)真實的產(chǎn)品應(yīng)用;SDSoC針對嵌入式控制,可以提供類似ASSP的C/C++編程體驗,以提高應(yīng)用開發(fā)、系統(tǒng)架構(gòu)定義和平臺創(chuàng)建的生產(chǎn)效率。SDSoc結(jié)合Zynq全可編程SoC和MPSoC,使嵌入式軟件開發(fā)人員能夠加快智能系統(tǒng)開發(fā)進(jìn)程。

筆者不僅暢想,SDSoC的下一個SDx系列新品是什么?楊飛表示,“接下來賽靈思還會推出基于SDx的開發(fā)環(huán)境,只是會面向一些特定的市場,比如視頻或者監(jiān)控市場。這些產(chǎn)品會更加專注地讓某一特定市場更加方便,比如:OpenCV就是針對視頻的部分?!?/p>

與非網(wǎng)原創(chuàng)內(nèi)容,謝絕轉(zhuǎn)載!


針對SDNet的文章:賽靈思SDNet大刀破斧開拓“軟”定義網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域

針對SDAccel的文章:軟件工程也能跨界玩轉(zhuǎn)FPGA
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賽靈思

賽靈思

賽靈思(英語:Xilinx)是一家位于美國的可編程邏輯器件的生產(chǎn)商。該公司發(fā)明了現(xiàn)場可編程邏輯門陣列,并由此成名。賽靈思還是第一個無廠半導(dǎo)體公司(Fabless)。28nm時代,賽靈思提出All Programmable 的概念,從單一的FPGA企業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型為All Programmable FPGA、 SoC 和 3D IC 的全球領(lǐng)先提供商。且行業(yè)領(lǐng)先的器件與新一代設(shè)計環(huán)境以及 IP 完美地整合在一起,可滿足客戶對可編程邏輯乃至可編程系統(tǒng)集成的廣泛需求賽靈思于1984年創(chuàng)建于美國加利福尼亞州的硅谷,總部位于硅谷核心的圣何塞,并在科羅拉多州、愛爾蘭、新加坡 印度、中國、日本擁有分支機(jī)構(gòu)

賽靈思(英語:Xilinx)是一家位于美國的可編程邏輯器件的生產(chǎn)商。該公司發(fā)明了現(xiàn)場可編程邏輯門陣列,并由此成名。賽靈思還是第一個無廠半導(dǎo)體公司(Fabless)。28nm時代,賽靈思提出All Programmable 的概念,從單一的FPGA企業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型為All Programmable FPGA、 SoC 和 3D IC 的全球領(lǐng)先提供商。且行業(yè)領(lǐng)先的器件與新一代設(shè)計環(huán)境以及 IP 完美地整合在一起,可滿足客戶對可編程邏輯乃至可編程系統(tǒng)集成的廣泛需求賽靈思于1984年創(chuàng)建于美國加利福尼亞州的硅谷,總部位于硅谷核心的圣何塞,并在科羅拉多州、愛爾蘭、新加坡 印度、中國、日本擁有分支機(jī)構(gòu)收起

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