Versal ACAP：精簡(jiǎn)設(shè)計(jì)進(jìn)程的最佳實(shí)踐

隨著AI、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)在各行各業(yè)廣泛應(yīng)用

相應(yīng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)內(nèi)容也變得日益復(fù)雜

目前的應(yīng)用開(kāi)發(fā)速度已無(wú)法滿足企業(yè)的需求

如何簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)進(jìn)程，提高應(yīng)用開(kāi)發(fā)效率

成為當(dāng)下亟需解決的問(wèn)題

賽靈思 Versal 自適應(yīng)計(jì)算加速平臺(tái)的設(shè)計(jì)方法論

是幫助精簡(jiǎn) Versal 器件設(shè)計(jì)進(jìn)程的一整套最佳實(shí)踐

遵循這些步驟和最佳實(shí)踐進(jìn)行操作

將有助于以最快且最高效的方式實(shí)現(xiàn)期望的設(shè)計(jì)目標(biāo)

多計(jì)算引擎支持不同系統(tǒng)設(shè)計(jì)類型

Versal ACAP 屬于異構(gòu)計(jì)算平臺(tái)，具有多個(gè)計(jì)算引擎。在 Versal ACAP 上可映射各種應(yīng)用，包括對(duì)無(wú)線系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)推斷和視頻處理算法進(jìn)行信號(hào)處理。除了多個(gè)計(jì)算引擎外，Versal ACAP 還可使用高速串行 I/O、片上網(wǎng)絡(luò) （NoC）、 DDR4/LPDDR4 存儲(chǔ)器控制器和多重速率以太網(wǎng)介質(zhì)訪問(wèn)控制器 （MRMAC） 來(lái)提供超高系統(tǒng)帶寬。Versal 器件分類為 Versal Prime 系列、Premium 系列和 AI Core 系列。

下圖顯示了每種 Versal 器件系列所支持的不同系統(tǒng)設(shè)計(jì)類型和設(shè)計(jì)流程。

圖：系統(tǒng)設(shè)計(jì)類型

適用所有系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程

系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法論要求基于目標(biāo)應(yīng)用明確所有系統(tǒng)要求。其中包括識(shí)別具有正確特性（例如，DDRMC IP 數(shù)量、AI 引擎 等）的相應(yīng) Versal 器件。您還必須考量功耗和發(fā)熱要求。選擇相應(yīng)的器件后，下一步即可著手系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括在器件上進(jìn)行目標(biāo)應(yīng)用的軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)、系統(tǒng)驗(yàn)證以及初始化和調(diào)試。

為確保充分利用 Versal ACAP 中可用的多種多樣的計(jì)算元件，并使用最高效的實(shí)現(xiàn)流程，賽靈思建議采用下圖所示的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法論流程，此流程適用于所有系統(tǒng)設(shè)計(jì)類型。

圖：系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法流程

系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的考慮因素

合理可行的設(shè)計(jì)流程解決方案需要將各種關(guān)鍵變量考慮在內(nèi)，在僅限硬件的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，關(guān)鍵注意事項(xiàng)之一設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)流。通常這些設(shè)計(jì)都具有下列組件：

? 多個(gè)高速 I/O 接口

? 內(nèi)部數(shù)據(jù)緩沖和存儲(chǔ)，具有由片上 RAM 和外部 DDR 存儲(chǔ)器組成的存儲(chǔ)器層級(jí)

? 內(nèi)部數(shù)據(jù)處理邏輯

對(duì)于能夠處理外部和內(nèi)部流量帶寬和時(shí)延要求的設(shè)計(jì)，為其創(chuàng)建 DDRMC-NoC 配置至關(guān)重要。賽靈思建議先執(zhí)行流量分析以評(píng)估并最終明確流量，然后再繼續(xù)執(zhí)行設(shè)計(jì)的整體集成和實(shí)現(xiàn)階段。除此以外，報(bào)告中還涵蓋了嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)值得考量的特殊注意事項(xiàng)，根據(jù)隨附的是嵌入式系統(tǒng)還是服務(wù)器系統(tǒng)，每個(gè)步驟所面臨的難題也不盡相同。

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