用户指南 | Versal ACAP:精简设计进程的最佳实践

随着AI、大数据、云计算等技术在各行各业广泛应用,相应的设计结构和设计内容也变得日益复杂。目前的应用开发速度已无法满足企业的需求,如何简化设计进程,提高应用开发效率成为当下亟需解决的问题。

赛灵思 Versal 自适应计算加速平台的设计方法论是帮助精简 Versal 器件设计进程的一整套最佳实践,遵循这些步骤和最佳实践进行操作将有助于以最快且最高效的方式实现期望的设计目标。

多计算引擎支持不同系统设计类型

Versal ACAP 属于异构计算平台,具有多个计算引擎。在 Versal ACAP 上可映射各种应用,包括对无线系统、机器学习推断和视频处理算法进行信号处理。除了多个计算引擎外,Versal ACAP 还可使用高速串行 I/O、片上网络 (NoC)、 DDR4/LPDDR4 存储器控制器和多重速率以太网介质访问控制器 (MRMAC) 来提供超高系统带宽。Versal 器件分类为 Versal Prime 系列、Premium 系列和 AI Core 系列。

下图显示了每种 Versal 器件系列所支持的不同系统设计类型和设计流程。

图:系统设计类型

适用所有系统的设计流程

系统设计方法论要求基于目标应用明确所有系统要求。其中包括识别具有正确特性(例如,DDRMC IP 数量、AI 引擎 等)的相应 Versal 器件。您还必须考量功耗和发热要求。选择相应的器件后,下一步即可着手系统设计,包括在器件上进行目标应用的软硬件协同设计、系统验证以及初始化和调试。

为确保充分利用 Versal ACAP 中可用的多种多样的计算元件,并使用最高效的实现流程,赛灵思建议采用下图所示的系统设计方法论流程,此流程适用于所有系统设计类型。

图:系统设计方法流程

系统设计时的考虑因素

合理可行的设计流程解决方案需要将各种关键变量考虑在内,在仅限硬件的系统设计中,关键注意事项之一设计中的数据流。通常这些设计都具有下列组件:

• 多个高速 I/O 接口

• 内部数据缓冲和存储,具有由片上 RAM 和外部 DDR 存储器组成的存储器层级

• 内部数据处理逻辑

对于能够处理外部和内部流量带宽和时延要求的设计,为其创建 DDRMC-NoC 配置至关重要。赛灵思建议先执行流量分析以评估并最终明确流量,然后再继续执行设计的整体集成和实现阶段。除此以外,报告中还涵盖了嵌入式系统设计值得考量的特殊注意事项,根据随附的是嵌入式系统还是服务器系统,每个步骤所面临的难题也不尽相同。

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