Vivado HLS把ELS帶入主流

可能Vivado設(shè)計套件采用的眾多新技術(shù)中，最具有前瞻性的要數(shù)新的VivadoHLS（高層次綜合）技術(shù)，這是賽靈思2010年收購AutoESL后獲得的。在收購這項業(yè)界最佳技術(shù)之前，賽靈思對商用ESL解決方案進行了廣泛評估。市場調(diào)研公司BDTI的研究結(jié)果幫助賽靈思做出了收購決策（見賽靈思中國通訊雜志第36期“BDTI研究認(rèn)證以DSP為核心的FPGA設(shè)計的高層次綜合流程”http://china.xilinx.com/china/xcell/xl36/2-7.pdf）。

Feist表示：“VivadoHLS全面覆蓋C、C++、SystemC，能夠進行浮點運算和任意精度浮點運算。這意味著只要用戶愿意，可以在算法開發(fā)環(huán)境而不是典型的硬件開發(fā)環(huán)境中使用該工具。這樣做的優(yōu)點在于在這個層面開發(fā)的算法的驗證速度比在RTL級有數(shù)量級的提高。這就是說，既可以讓算法提速，又可以探索算法的可行性，并且能夠在架構(gòu)級實現(xiàn)吞吐量、時延和功耗的權(quán)衡取舍。”

設(shè)計人員使用VivadoHLS工具可以通過各種方式執(zhí)行各種功能。為了演示方便，F(xiàn)eist講解了用戶如何通過一個通用的流程進行VivadoHLS開發(fā)IP并將其集成到自己的設(shè)計當(dāng)中。

在這個流程中，用戶先創(chuàng)建一個設(shè)計C、C++或SystemC表達(dá)式，以及一個用于描述期望的設(shè)計行為的C測試平臺。隨后用GCC/G++或VisualC++仿真器驗證設(shè)計的系統(tǒng)行為。一旦行為設(shè)計運行良好，對應(yīng)的測試臺的問題全部解決，就可以通過VivadoHLSSynthesis運行設(shè)計，生成RTL設(shè)計，代碼可以是Verilog，也可以是VHDL。有了RTL后，隨即可以執(zhí)行設(shè)計的Verilog或VHDL仿真，或使用工具的C封裝器技術(shù)創(chuàng)建SystemC版本。然后可以進行SystemC架構(gòu)級仿真，進一步根據(jù)之前創(chuàng)建的C測試平臺，驗證設(shè)計的架構(gòu)行為和功能。

設(shè)計固化后，就可以通過Vivado設(shè)計套件的物理實現(xiàn)流程來運行設(shè)計，將設(shè)計編程到器件上，在硬件中運行和/或使用IP封裝器將設(shè)計轉(zhuǎn)為可重用的IP。隨后使用IP集成器將IP集成到設(shè)計中，或在系統(tǒng)生成器(SystemGenerator)中運行IP。