Uma baahnid inaad noqoto naqshadeeye chip-ka si aad u barnaamijka FPGA-yada, si la mid ah uma baahnid inaad noqoto programmer C++ si aad code ugu qorto Java. Si kastaba ha ahaatee, labada xaaladoodba waxay u badan tahay inay faa'iido yeelan doonto.
Hadafka ganacsi ka dhigista Java iyo FPGA labadaba waa in la beeniyo sheegashada dambe. Akhbaar wanaagsan oo loogu talagalay FPGA-yada - iyadoo la adeegsanayo lakabyada abstraction-ka saxda ah iyo qalabyada, 35kii sano ee la soo dhaafay tan iyo markii la abuuray aaladda macquulka ah ee barnaamijka, abuurista algorithms iyo socodka xogta FPGAs halkii CPUs, DSP-yada, GPU-yada ama nooc kasta oo kale oo ASICs ah ayaa noqday sii kordhaysa caadiga ah. fudud.
Wakhtiga la yaabka leh ee abuurkooda waxa ay caddahay in markii CPUs-yadu aanay sii ahaan karin qaybta kaliya ee xisaabinta ee xarumaha xogta si ay u qabtaan hawlo badan - sababo kala duwan dartood - FPGAs waxay gaadheen waxtarkooda, iyagoo bixiya xawaare, daahitaan hoose, awoodaha isku xidhka iyo xusuusta - awoodaha xisaabinta kala duwan ee FPGA SoC-yada casriga ah, kuwaas oo ku dhow nidaamyada kombuyuutarada oo dhammaystiran. Si kastaba ha ahaatee, FPGA-yada sidoo kale si guul leh ayaa loogu daray qalabyada kale ee hababka isku-dhafan, iyo, fikraddayada, waxay hadda bilaabayaan inay helaan booskooda saxda ah ee kala sarreynta xisaabinta.
Taasi waa sababta aan u qabanqaabinay Shirka Xiga ee FPGA Platform ee San Jose Janaayo 22-keeda. Dabiici ahaan, mid ka mid ah alaab-qeybiyeyaasha FPGA ee ugu muhiimsan adduunka iyo hormuudka aaggan waa Xilinx. Ivo Bolsens, oo ah madaxweyne ku-xigeenka sare iyo madaxa tignoolajiyada Xilinx, ayaa ka hadlay shirka wuxuuna na siiyay fikirkiisa maanta sida Xilinx uu gacan uga geysanayo abuurista nidaamyada kombuyuutarrada ee la beddeli karo ee xarumaha xogta.
Waxay ku qaadatay nidaamka naqshadeeyayaasha iyo barnaamij-bixiyeyaasha waqti badan inay la yimaadaan xarun xogeed oo kala duwan, taasoo ka muuqan doonta noocyo kala duwan oo awood kombuyuutar ah oo xalliya dhibaatooyinka xagga xisaabinta, kaydinta iyo isku xidhka. Tani waxay u muuqataa lagama maarmaan sababtoo ah xaqiiqda ah inay sii adkaanayso in la raaco Sharciga Moore iyadoo la adeegsanayo qalabyada CMOS ee kala duwan. Hadda, luqadeena wali waa udub dhexaad u ah CPU, walina waxaan ka hadalnaa "dardargelinta codsiga," taasoo la micno ah samaynta barnaamijyadu inay ku shaqeeyaan si ka wanaagsan waxa lagu samayn karo CPUs oo keliya. Waqti ka dib, xarumaha xogtu waxay noqon doonaan ururinta awooda xisaabinta, kaydinta xogta, iyo borotokoolka wax walba isku xidha, waxaanan ku soo laaban doonaa ereyada sida "computing" iyo "applications." Xisaabinta isku-dhafka ah waxay noqon doontaa wax caadi ah sida adeegyada daruuriga ah ee maanta ee ku shaqeeya desktop-ka ama mishiinnada farsamada, mar marka qaar waxaan si fudud u isticmaali doonnaa ereyga "computing" si aan u qeexno sida ay u shaqeeyaan. Mar mar - waxayna u badan tahay in FPGAs ay gacan ka geysan doonaan soo-gelinta waagaas - waxaan mar labaad ugu yeeri doonnaa habaynta xogta.
Ku-qaadashada FPGA-yada xarumaha xogta waxay u baahan doontaa isbeddel xagga maskaxda ah. "Markaad ka fekereyso siyaabaha loo dedejin karo codsiyada maanta, waa inaad hoos u dhigtaa aasaaska sida ay u shaqeeyaan, maxay yihiin agabka loo isticmaalo, halka waqtiga lagu qaato," Bolsens ayaa sharaxay. - Waxaad u baahan tahay inaad barato dhibaatada guud ee aad isku dayayso inaad xaliso. Codsiyo badan oo ka socda xarumaha xogta maanta ayaa cabbiraya si ay u isticmaalaan xaddi badan oo agab ah. Qaado barashada mashiinka, tusaale ahaan, taas oo adeegsata tiro aad u badan oo noodhadhka kombuyuutarada ah. Laakiin marka aynu ka hadlayno dardargelinta, waxa loo baahan yahay in aan ka fikirno oo keliya in la dedejiyo kombuyuutarada, laakiin sidoo kale in la dardargeliyo kaabayaasha dhaqaalaha.
Tusaale ahaan, nooca hawlgallada barashada mashiinka ee Bolsens ku bartay ficil ahaan, qiyaastii 50% wakhtiga ayaa lagu bixiyaa wareejinta xogta gadaal iyo gadaal inta u dhaxaysa awoodda xisaabinta ee kala firidhsan, oo kaliya nuska soo hadhay wakhtiga ayaa lagu bixiyaa xisaabinta laftooda.
"Tani waa meesha aan u maleynayo in FPGA ay ku caawin karto, sababtoo ah waxaan hubin karnaa in labada dhinac ee xisaabinta iyo isgaarsiinta ee codsiga la hagaajiyo. Taasna waxaan ku samayn karnaa heerka guud ee kaabayaasha, iyo heerka chip-ka. Tani waa mid ka mid ah faa'iidooyinka waaweyn ee FPGAs, taasoo kuu oggolaanaysa inaad abuurto shabakado isgaarsiineed baahiyo gaar ah. Iyada oo ku saleysan qaababka caadiga ah ee dhaqdhaqaaqa xogta ee culeyska shaqada ee AI, ma arko baahida loo qabo qaab-dhismeedka beddelka ku-saleysan. Waxaad dhisi kartaa shabakad leh qulqul xog badan. Isla sidaas oo kale ayaa khuseysa hawlaha tababarka shabakada neerfaha - waxaad dhisi kartaa shabakad mesh ah oo leh cabbirro baakidh ah oo la qabsanaya hawl gaar ah. Isticmaalka FPGA, borotokoolka wareejinta xogta iyo dusha sare ee wareegyada ayaa si aad u saxan loo cabbiri karaa waxaana lagu salayn karaa codsi gaar ah. Dhanka barashada mashiinka, sidoo kale way caddahay in aanan u baahnayn tirooyinka sabbaynaya laba-jibbaaran, taasna waan hagaajin karnaa. "
Farqiga u dhexeeya FPGA iyo CPU ama ASIC caadadiisu waa in kuwa dambe lagu farsameeyo warshadda, ka dib markaa ma beddeli kartid maskaxdaada noocyada xogta la xisaabinayo ama curiyeyaasha la xisaabinayo, ama ku saabsan nooca xogta. socodka dhex mara qalabka. FPGAs waxay kuu oggolaanayaan inaad bedesho maskaxdaada haddii xaaladaha shaqadu isbedelaan.
Waagii hore, faa'iidadani waxay ku timid kharash, markii barnaamijka FPGA uusan ahayn mid qalbi jaban. Baahidu waa in la furo isku-dubaridyada FPGA si ay si wanaagsan ugu dhexgalaan aaladaha ay barnaamij-sameeyayaashu u adeegsadaan inay ku qoraan codsiyada isbarbar-dhigga CPU ee C, C++, ama Python, iyo in qaar ka mid ah shaqada laga saaro maktabadaha soo dedejiya hababka FPGAs. Tani waa waxa mashiinka barashada mashiinka Vitis uu sameeyo, awood u siinaya aaladaha ML sida Caffe iyo TensorFlow, oo leh maktabado lagu socodsiiyo moodooyinka AI ee caadiga ah ama lagu daro awoodaha FPGA ee hawlaha sida beddelka fiidiyowga, aqoonsiga shayga fiidiyowga, iyo falanqaynta xogta. , Maareynta khatarta maaliyadeed iyo seddexaad kasta - maktabadaha xisbiga.
Fikradani wax badan kama duwana mashruuca CUDA ee Nvidia, oo la bilaabay toban sano ka hor, kaas oo ka saaraya xisaabinta isbarbardhigga xawaaraha GPU, ama AMD's ROCm Toolkit, ama ballanqaadka mashruuca OneAPI ee Intel, kaas oo ku shaqeeya CPUs kala duwan, GPU-yada iyo FPGA.
Su'aasha kaliya ayaa ah sida dhammaan qalabkan la isugu xiri doono si qof kastaa uu awoodo xisaabinta u diyaariyo go'aankiisa. Tani waa muhiim sababtoo ah FPGA-yadu waxay noqdeen kuwo ka adag, aad uga adag mid kasta oo ka mid ah CPU-yada la heli karo. Waxaa lagu soo saaray iyadoo la adeegsanayo hababka wax soo saarka ee ugu horumarsan iyo tignoolajiyada baakadaha ugu casrisan ee chip-ka. Oo waxay heli doonaan faa'iidooyinkooda, maadaama aynaan mar dambe lumin karin waqti, lacag, tamar iyo sirdoon - dhammaan kuwani waa ilo aad qaali u ah.
"FPGA-yadu waxay bixiyaan faa'iidooyin tignoolajiyadeed," Bolsens ayaa yidhi. - Oo kani maaha kaliya xayaysiinta caadiga ah ee ku saabsan la qabsiga iyo dib u habeynta. Dhammaan codsiyada muhiimka ah - barashada mashiinka, falanqaynta garaafyada, ganacsiga xawaaraha sare leh, iwm. - waxay awood u leeyihiin inay la qabsadaan hawl gaar ah ma aha oo kaliya dariiqa qaybinta xogta, laakiin sidoo kale qaab dhismeedka xusuusta - sida xogtu u dhex socoto chip-ka. FPGAs sidoo kale waxay leeyihiin xasuus badan oo lagu dhex dhisay marka loo eego aaladaha kale. Waa in sidoo kale lagu xisaabtamaa in haddii hawshu aysan ku habboonayn hal FPGA, waxaad ku cabbiri kartaa jajabyo badan adiga oo aan la kulmin faa'iido darrada ku sugaysa marka aad ku cabbirayso hawlaha CPU-yada badan ama GPU-yada."
Source: www.habr.com