شتاب‌دهی تابع در FPGA با Vitis - بخش 1 - اصول

آنچه یاد خواهید گرفت:

• آشنایی با مفاهیم اولیه سیستم‌های تعبیه شده مبتنی بر FPGA
• آشنایی با معماری‌های Xilinx Zynq 7000 SoC و Zynq UltraScale+ MPSoC
• شتاب‌دهی توابع در پلتفرم یکپارچه نرم‌افزاری Xilinx Vitis
• استفاده از OpenCL، سی و سی پلاس پلاس برای شتاب‌دهی الگوریتم‌های محاسباتی سنگین در پلتفرم‌های Zynq
• اجرای اپلیکیشن‌های شتاب‌داده‌شده در شبیه‌سازهای نرم‌افزاری و سخت‌افزاری
• اجرای اپلیکیشن‌های شتاب‌داده‌شده در FPGAهای واقعی
• کار با پلتفرم‌های FPGA مبتنی بر Zynq، یعنی Zybo-Z7-20 و Ultra96V2
• پیاده‌سازی 3 پروژه جذاب با Vitis

پیش‌نیازهای دوره

• آشنایی با مفاهیم اولیه کدنویسی سی و سی پلاس پلاس
• پلتفرم یکپارچه نرم‌افزاری Xilinx Vitis
• یک FPGA مبتنی بر Zynq، مانند Zybo-Z7-20 یا Ultra96v2

توضیحات دوره

این دوره، مقدمه‌ای درباره شتاب‌دهی تابع در سنتز سطح‌بالا (HLS) ارائه می‌دهد. هدف دوره، توصیف، اشکال‌زدایی و پیاده‌سازی الگوریتم‌های محاسباتی سنگین در سیستم‌های تعبیه شده مبتنی بر FPGA با زبان سی و سی پلاس پلاس و بدون هیچ کمکی از HDLها (مانند VHDL یا Verilog) است.

این دوره ابتدا سیستم‌های تعبیه شده Xilinx Zynq را معرفی می‌کند و سپس، توضیح می‌دهد چگونه از ابزارهای Xilinx برای نگاشت اپلیکیشن‌ها در آن‌ها استفاده کنید.

در این دوره از پلتفرم یکپارچه نرم‌افزاری Xilinx Vitis برای توضیح نمونه‌ها و کاربردهای واقعی در سیستم‌های تعبیه شده استفاده می‌شود. همچنین، دوره بر اساس شبیه‌سازی نرم‌افزاری و سخت‌افزاری پیش می‌رود و اجرای اپلیکیشن‌ها در FPGAهای واقعی را پوشش می‌دهد.

هر بخش از دوره با چندین مثال، آزمون و تمرین، مفاهیم پیچیده طراحی را به‌صورت ساده و روان توضیح می‌دهد.

در طول دوره، با چندین مثال کار خواهید کرد که مفاهیم و تکنیک‌های HLS را توضیح می‌دهند. این دوره شامل آزمون‌ها و تمرین‌های متعددی است تا بتوانید روش‌ها و رویکردهای مطرح‌شده را تمرین کرده و به آن‌ها مسلط شوید. علاوه بر این، دوره از 2 پروژه جذاب استفاده می‌کند تا همه مفاهیم توضیح‌داده‌شده را برای طراحی مدارها و کنترل‌کننده‌های سخت‌افزاری واقعی کنار هم قرار دهد.

این دوره، نخستین بخش از مجموعه‌ای از دوره‌ها درباره شتاب‌دهی تابع در سیستم‌های تعبیه شده مبتنی بر Zynq است. در حالی که این دوره بر مفاهیم اولیه تمرکز دارد، دوره‌های دیگر تکنیک‌های مختلف بهینه‌سازی در Vitis را توضیح خواهند داد.

این دوره برای چه کسانی مناسب است؟

• مهندسان سخت‌افزار
• مهندسان نرم‌افزاری که به FPGA علاقه‌مند هستند.
• مدرسان، پژوهشگران و مدرسانی که می‌خواهند از سیستم‌های تعبیه شده مبتنی بر FPGA در سخنرانی‌ها، دوره‌ها یا پژوهش استفاده کنند.