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利用UltraScale和UltraScale+FPGA和MPSOC加速DSP设计生产力

程序员文章站 2022-04-15 19:54:36
利用UltraScale和UltraScale+FPGA和MPSOC加速DSP设计生产力Accelerating DSP Design Productivity with UltraScale and UltraScale+ FPGAs and MPSoCs由于其固有的灵活性,Xilinx fpga和soc是高性能或多通道数字信号处理(DSP)应用的理想选择,可以利用硬件并行性。Xilinx FPGA和SOC将这种处理带宽与全面的解决方案相结合,包括为硬件设计师、软件开发人员和系统架构师提供的易于使用的...

利用UltraScale和UltraScale+FPGA和MPSOC加速DSP设计生产力

Accelerating DSP Design Productivity with UltraScale and UltraScale+ FPGAs and MPSoCs

由于其固有的灵活性,Xilinx fpga和soc是高性能或多通道数字信号处理(DSP)应用的理想选择,可以利用硬件并行性。Xilinx FPGA和SOC将这种处理带宽与全面的解决方案相结合,包括为硬件设计师、软件开发人员和系统架构师提供的易于使用的设计工具。
硬件并行

标准Von Neumann DSP架构需要256个周期才能完成256个抽头的FIR滤波器,而Xilinx fpga可以在单个时钟周期内实现相同的结果。
利用UltraScale和UltraScale+FPGA和MPSOC加速DSP设计生产力
这种巨大的并行性转化为卓越的DSP性能:

22 TB的定点性能

单精度浮点7.3兆浮点

半精度浮点11兆浮点

全面的DSP解决方案

Xilinx DSP解决方案包括硅、IP、参考设计、开发板、工具、文档和培训,以实现广泛市场的广泛应用,包括但不限于无线通信、数据中心、航空航天和国防。

综合开发流程

对于不同的使用模型和不同的设计抽象级别,可以使用各种工具流:

硬件设计师可以设计:

使用Vivado®设计套件完成RTL和系统级设计

C/C++与Vivado高级综合

Matlab®和Simulink®使用用于DSP的系统生成器™.

在C/C++开发中使用的软件开发人员可以设计使用:

Vivado高级合成

使用Zynq®-7000和Zynq®UltraScale的基于SoC的设计SDSoC+™

SDAccel公司™ 用于数据中心加速

系统架构师可以通过以下方式快速评估新算法:

用Matlab或Simulink进行系统建模的DSP系统生成器

C语言或C++语言中的VIVADO高级算法

基于ASIC类架构,Xilinx FPGA结合了每秒数百千兆位的I/O带宽和超过20兆兆瓦的固定点DSP性能+™ 家庭。XilinxDSP芯片及其并行性是最新一代Xilinx FPGA实现DSP性能的关键。
DSP片结构

超尺度™ DSP48E2片是Xilinx体系结构中的第五代DSP片。

此专用DSP处理块采用全定制硅实现,提供业界领先的功率/性能,允许高效实现流行的DSP功能,如乘法累加器(MACC)、乘法加法器(MADD)或复数乘法。

slice还提供了执行不同类型逻辑操作的能力,例如AND、OR和XOR操作(UG579)。
UltraScale体系结构建立在7系列(DSP48E1)的成功基础上,并进一步增强:
更宽的乘法器(27 x 18位)

通过平方MUX使预加法器输出平方的能力

新的宽MUX功能允许真正的3输入加法器后的乘法器
利用UltraScale和UltraScale+FPGA和MPSOC加速DSP设计生产力
特色视频:

利用DSP48E2片上的平方MUX

在DSP48E2片上利用宽MUX反馈

工具和流程

根据您的设计偏好,Xilinx有支持RTL、C/C++和基于模型的设计条目的工具。设计流程中的这种灵活性,加上广泛的DSP IP目录,有助于更容易地采用Xilinx工具和设备。

Vivado
IDE作为系统级设计的一个设计驾驶舱,它提供了构建完整设计、实现它并编写位文件来编程设备的能力。
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本文地址:https://blog.csdn.net/wujianing_110117/article/details/107375515