專家支招:如何為FPGA工程師節省十倍開發時間
發布時間:2015-01-18 來源:方偉鋒 責任編輯:sherryyu
【導讀】對FPGA工(gong)程(cheng)師(shi)而(er)言(yan),耗(hao)費(fei)數(shu)月(yue)精(jing)力(li)做(zuo)出(chu)的(de)設(she)計(ji)卻(que)無(wu)法(fa)滿(man)足(zu)時(shi)序(xu)要(yao)求(qiu),這(zhe)是(shi)一(yi)件(jian)令(ling)人(ren)相(xiang)當(dang)鬱(yu)悶(men)的(de)事(shi)情(qing)。統(tong)設(she)計(ji)流(liu)程(cheng),受(shou)限(xian)於(yu)工(gong)程(cheng)師(shi)的(de)經(jing)驗(yan),因(yin)為(wei)修(xiu)改(gai)時(shi)很(hen)可(ke)能(neng)會(hui)引(yin)入(ru)新(xin)的(de)Bug,或者在解決了一條關鍵路徑的時序問題時,影響到另外一條關鍵路徑等等,因此並不高效。
對FPGA工gong程cheng師shi而er言yan,耗hao費fei數shu月yue精jing力li做zuo出chu的de設she計ji卻que無wu法fa滿man足zu時shi序xu要yao求qiu,這zhe是shi一yi件jian令ling人ren相xiang當dang鬱yu悶men的de事shi情qing。一yi般ban來lai說shuo,解jie決jue時shi序xu問wen題ti的de方fang式shi無wu非fei是shi修xiu改gai設she計ji源yuan代dai碼ma,並bing手shou動dong進jin行xing優you化hua。這zhe樣yang的de傳chuan統tong設she計ji流liu程cheng,受shou限xian於yu工gong程cheng師shi的de經jing驗yan,因yin為wei修xiu改gai時shi很hen可ke能neng會hui引yin入ru新xin的deBug,huozhezaijiejueleyitiaoguanjianlujingdeshixuwentishi,yingxiangdaolingwaiyitiaoguanjianlujingdengdeng,yincibingbugaoxiao,shenzhishitulaowuyide。duiyuyiyoudeyouxiushejishixian,bingmeiyouxiangyingjizhiquebaozhexiejingyannenggouyingyongdaoxiayicishejizhong,zheduigongsilaishuoshigejidadelangfei。
Plunify 工程師對FPGA設計流程的諸多挑戰感同身受,基於多年的行業經驗開發了FPGA設計優化專家---InTime。InTimejiehedashujufenxiherengongzhineng,shidegongchengshikeyitiaodonghailiangfuwuqijibiedeziyuanlaigaishansheji,erbujinshichuantongdejisuannengliyouxiandedanyijisuanji。zhejidadizengqianglemeigegongchengshideshejishixianhejiejuewentidenengli,shiqinenggouguanzhuyushejidaju,erbushizhibuyudaimaxiugai。pingjie“InTime”這一開創性軟件,Plunify公司也順利成為了Altera全球合作夥伴中的一員。
那麼InTime到底是一款怎樣的設計軟件呢?據張偉雄介紹,InTime其實是一個針對FPGA綜合與布局布線問題的專家軟件,它的獨特價值在於,可以自動尋找不同的工具參數設置組合,搜索最優解決方案,在無需修改RTL代碼的前提下,即可滿足時序要求。
InTime:為FPGA時序設計量身打造的優化軟件
隨著大型器件的普及和設計功能複雜度的變化,滿足時序要求變得更加困難,這不僅延長了產品上市周期、也增加了開發成本,包括人力資源成本。 Plunify公司的聯合創始人張偉雄先生指出:“Altera認可我們的產品也是基於這個考慮:能夠幫助客戶更快、更好的地完成設計。例如在設計收尾階段,用戶會麵臨來自項目進度的巨大壓力。而InTime自身的優勢使其能助用戶一臂之力。”
張偉雄表示,InTime內置了很高的智能,它會從宏觀的角度來檢查設計,並理解設計結果、FPGA器件和工具參數之間的互相關係,而不僅僅局限於設計的關鍵路徑。首先,InTime會理解設計特點,例如設計類型,然後采用正確的FPGA工具設置組合,這些組合也稱為“ 策略” , 是InTime 融合了機器學習和大數據分析算法而生成的。策略能協助設計師解決問題,讓項目實現最好的結果。
張偉雄進一步指出,InTime安裝快速、使用方便。“InTime支持業界通用的LSF(負載共享係統)、SGE(Sun Grid 引擎)等。此外,大型工作站互聯網絡通常十分繁忙,需要一個機製來確保任何一個程序的運行不會占用過多的資源。作為InTime主程序的助手,InTime Agent插件能幫助實現這一目標。Agentfuzexietiaofuwuqijisuanziyuan,fenpeizuoyebingjianceyunxingqingkuang,dingshishangbaogegongrenfuwuqigongzuozhuangtaigongzhufuwuqijuece。biruruozhufuwuqifaxianmougegongrenfuwuqiCPU利用率較高,便不再繼續分配新作業。”
業界首次把大數據分析和人工智能結合應用到芯片設計領域
張偉雄強調,InTime之(zhi)所(suo)以(yi)能(neng)夠(gou)做(zuo)到(dao)根(gen)據(ju)項(xiang)目(mu)特(te)點(dian)推(tui)薦(jian)最(zui)佳(jia)的(de)工(gong)具(ju)參(can)數(shu)組(zu)合(he),除(chu)了(le)利(li)用(yong)機(ji)器(qi)學(xue)習(xi)的(de)功(gong)能(neng)外(wai),大(da)數(shu)據(ju)分(fen)析(xi)同(tong)樣(yang)起(qi)到(dao)了(le)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用(yong)。這(zhe)也(ye)是(shi)業(ye)界(jie)首(shou)次(ci)將(jiang)大(da)數(shu)據(ju)分(fen)析(xi)和(he)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)結(jie)合(he)應(ying)用(yong)到(dao)芯(xin)片(pian)設(she)計(ji)領(ling)域(yu)的(de)案(an)例(li)。采(cai)用(yong)大(da)數(shu)據(ju)分(fen)析(xi)的(de)優(you)點(dian)在(zai)於(yu),項(xiang)目(mu)產(chan)生(sheng)的(de)數(shu)據(ju)量(liang)越(yue)多(duo),InTime越能從中找出有利於設計的策略。目前,InTime 的數據庫已累積了超過4萬個小時的測試經驗。利用從不同的設計學到的經驗,InTime不隻能推薦最優越的策略,還會從新的編譯結果學習,不斷地自我改良。InTime 不像“掃種子”,它產生的結果並不是隨機的或不相關。InTime會自動整理不同的結果,然後分析為一體。 這就是說下次的編譯作業,InTime會推薦適當的參數組合,基於之前的結果分析。
“另外,InTime可以在多種IT環境下靈活布署。根據用戶計算資源的不同,布署類型包括:1、Linux工作站 ;2、本地PC機 ;3、Linux工作站 +本地PC機等三類情況。這使得用戶能夠充分利用現有的計算資源來改善設計,避免額外的投入。”張偉雄補充道。
優化設計的最高頻率
作為設計出身的創始人,張偉雄先生對於工程師朋友的需求可以說得上是了若指掌。他指出,FPGA 工程師期待能利用現有的器件,提高設計頻率,以達到更為卓越的時序特性。對此,InTime依靠機器計算能力彌補人為經驗的不足。設計者可以在已達到時序要求的工程上手動調高設計頻率,InTime會hui嚐chang試shi不bu同tong的de編bian譯yi策ce略lve組zu合he,尤you其qi是shi那na些xie與yu設she計ji頻pin率lv關guan係xi密mi切qie的de編bian譯yi選xuan項xiang,諸zhu如ru流liu水shui線xian優you化hua等deng,根gen據ju海hai量liang的de編bian譯yi結jie果guo分fen析xi,結jie合he數shu據ju庫ku知zhi識shi,不bu斷duan優you化hua組zu合he,直zhi到dao達da到dao設she定ding的de時shi序xu目mu標biao。相xiang比bi於yu修xiu改gai代dai碼ma,更geng換huan更geng高gao等deng級ji的de器qi件jian等deng方fang式shi,高gao效xiao而er且qie極ji大da降jiang低di解jie決jue問wen題ti的de的de複fu雜za度du。
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