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FPGAgongchengshieryan,haofeishuyuejinglizuochudeshejiquewufamanzushixuyaoqiu,zheshiyijianlingrenxiangdangyumendeshiqing。yibanlaishuo,jiejueshixuwentidefangshiwufeishixiugaishejiyuandaima,bingshoudongjinxingyouhua。zheyangdechuantongshejiliucheng,shouxianyugongchengshidejingyan,yinweixiugaishihenkenenghuiyinruxindeBug,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。InTime結jie合he大da數shu據ju分fen析xi和he人ren工gong智zhi能neng,使shi得de工gong程cheng師shi可ke以yi調tiao動dong海hai量liang服fu務wu器qi級ji別bie的de資zi源yuan來lai改gai善shan設she計ji,而er不bu僅jin是shi傳chuan統tong的de計ji算suan能neng力li有you限xian的de單dan一yi計ji算suan機ji。這zhe極ji大da地di增zeng強qiang了le每mei個ge工gong程cheng師shi的de設she計ji實shi現xian和he解jie決jue問wen題ti的de能neng力li,使shi其qi能neng夠gou關guan注zhu於yu設she計ji大da局ju,而er不bu是shi止zhi步bu於yu代dai碼ma修xiu改gai。憑ping借jie“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。Agent負(fu)責(ze)協(xie)調(tiao)服(fu)務(wu)器(qi)計(ji)算(suan)資(zi)源(yuan),分(fen)配(pei)作(zuo)業(ye)並(bing)監(jian)測(ce)運(yun)行(xing)情(qing)況(kuang),定(ding)時(shi)上(shang)報(bao)各(ge)工(gong)人(ren)服(fu)務(wu)器(qi)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)供(gong)主(zhu)服(fu)務(wu)器(qi)決(jue)策(ce)。比(bi)如(ru)若(ruo)主(zhu)服(fu)務(wu)器(qi)發(fa)現(xian)某(mou)個(ge)工(gong)人(ren)服(fu)務(wu)器(qi)CPU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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