O ko nilo lati jẹ oluṣeto chirún lati ṣe eto fun awọn FPGA, gẹgẹ bi o ko nilo lati jẹ oluṣeto C ++ lati kọ koodu ni Java. Sibẹsibẹ, ninu awọn ọran mejeeji o ṣee ṣe yoo wulo.
Ibi-afẹde ti iṣowo mejeeji Java ati awọn imọ-ẹrọ FPGA ni lati tako ẹtọ igbehin naa. Awọn iroyin ti o dara fun awọn FPGA - lilo awọn fẹlẹfẹlẹ abstraction ti o tọ ati awọn irinṣẹ irinṣẹ, ni awọn ọdun 35 sẹhin lati ipilẹṣẹ ti ẹrọ kannaa ti siseto, ṣiṣẹda awọn algoridimu ati ṣiṣan data fun FPGA dipo awọn CPUs, DSPs, GPUs tabi eyikeyi iru aṣa aṣa ASIC ti di. increasingly wọpọ. rọrun.
Akoko iyalẹnu ti ẹda wọn han gbangba ni otitọ pe ni akoko ti awọn CPUs ko le wa ni module iširo nikan ti awọn ile-iṣẹ data lati ṣe ọpọlọpọ awọn iṣẹ ṣiṣe - fun awọn idi pupọ - awọn FPGA ṣe aṣeyọri imunadoko wọn, fifun iyara, lairi kekere, awọn agbara Nẹtiwọọki. ati iranti - awọn agbara iširo oniruuru ti awọn FPGA SoCs ode oni, eyiti o fẹrẹẹ jẹ awọn ọna ṣiṣe iširo ni kikun. Bibẹẹkọ, awọn FPGA tun ni idapo ni aṣeyọri pẹlu awọn ẹrọ miiran ni awọn eto arabara, ati, ninu ero wa, wọn n bẹrẹ lati wa aaye ẹtọ wọn ni awọn ilana ṣiṣe iširo.
Ti o ni idi ti a ṣeto The Next FPGA Platform apero ni San Jose ni January 22nd. Nipa ti ara, ọkan ninu awọn olupese FPGA akọkọ ni agbaye ati aṣáájú-ọnà ni agbegbe yii ni Xilinx. Ivo Bolsens, Igbakeji Alakoso giga ati oludari imọ-ẹrọ ni Xilinx, sọrọ ni apejọ ati fun wa ni awọn ero rẹ loni lori bii Xilinx ṣe n ṣe iranlọwọ lati ṣẹda awọn eto iširo iyipada fun awọn ile-iṣẹ data.
O gba awọn ayaworan eto ati awọn olupilẹṣẹ akoko pupọ lati wa pẹlu ile-iṣẹ data oriṣiriṣi kan, eyiti yoo ṣe ẹya ọpọlọpọ awọn oriṣi ti agbara kọnputa ti o yanju awọn iṣoro ni iṣiro, ibi ipamọ ati nẹtiwọọki. Eyi dabi pe o jẹ dandan nitori otitọ pe o n nira pupọ lati tẹle Ofin Moore nipa lilo awọn ẹrọ CMOS pupọ. Ni bayi, ede wa tun jẹ aarin-CPU, ati pe a tun sọrọ nipa “imudara ohun elo,” itumo ṣiṣe awọn eto ṣiṣe dara julọ ju ohun ti o le ṣee ṣe lori awọn CPUs nikan. Ni akoko pupọ, awọn ile-iṣẹ data yoo di ikojọpọ ti agbara iširo, ibi ipamọ data, ati awọn ilana ti o so ohun gbogbo pọ, ati pe a yoo pada si awọn ofin bii “iṣiro” ati “awọn ohun elo.” Iṣiro arabara yoo di deede bi awọn iṣẹ awọsanma oni nṣiṣẹ lori tabili tabili tabi awọn ẹrọ foju, ati ni aaye kan a yoo rọrun lo ọrọ naa “iṣiro” lati ṣapejuwe bi wọn ṣe n ṣiṣẹ. Ni aaye kan — ati pe o ṣee ṣe pe awọn FPGA yoo ṣe iranlọwọ fun wa ni akoko yii — a yoo pe ni sisẹ data lẹẹkansi.
Gbigba awọn FPGA ni awọn ile-iṣẹ data yoo nilo iyipada ninu iṣaro. "Nigbati o ba n ronu nipa awọn ọna lati yara awọn ohun elo oni, o ni lati sọkalẹ si awọn ipilẹ ti bi wọn ṣe nṣiṣẹ, kini awọn ohun elo ti a lo, nibiti akoko ti lo," Bolsens salaye. - O nilo lati kawe iṣoro gbogbogbo ti o n gbiyanju lati yanju. Ọpọlọpọ awọn ohun elo nṣiṣẹ ni awọn ile-iṣẹ data loni iwọn lati jẹ iye awọn ohun elo ti o pọju. Mu ikẹkọ ẹrọ, fun apẹẹrẹ, eyiti o nlo nọmba nla ti awọn apa iširo. Ṣugbọn nigba ti a ba sọrọ nipa isare, a nilo lati ronu kii ṣe nipa iyara iširo nikan, ṣugbọn tun nipa iyara awọn amayederun. ”
Fun apẹẹrẹ, ninu iru awọn iṣẹ ikẹkọ ẹrọ ti Bolsens ṣe iwadi ni iṣe, isunmọ 50% ti akoko naa ni lilo gbigbe data sẹhin ati siwaju laarin agbara iširo tuka, ati pe idaji akoko ti o ku nikan lo lori awọn iṣiro funrararẹ.
“Eyi ni ibiti Mo ro pe FPGA le ṣe iranlọwọ, nitori a le rii daju pe mejeeji iṣiro ati awọn aaye ibaraẹnisọrọ ti ohun elo jẹ iṣapeye. Ati pe a le ṣe eyi ni ipele amayederun gbogbogbo, ati ni ipele ërún. Eyi jẹ ọkan ninu awọn anfani nla ti awọn FPGA, gbigba ọ laaye lati ṣẹda awọn nẹtiwọọki ibaraẹnisọrọ fun awọn iwulo ohun elo kan pato. Da lori awọn ilana aṣoju ti gbigbe data ni awọn iṣẹ ṣiṣe AI, Emi ko rii iwulo fun faaji ti o da lori iyipada eka. O le kọ nẹtiwọki kan pẹlu sisan data nla kan. Kanna kan si awọn iṣẹ-ṣiṣe ikẹkọ nẹtiwọọki nkankikan - o le kọ nẹtiwọọki apapo pẹlu awọn iwọn apo ti o ni ibamu si iṣẹ-ṣiṣe kan pato. Lilo FPGA kan, awọn ilana gbigbe data ati awọn topologies iyika le jẹ iwọn ni pipe ati ṣe deede si ohun elo kan pato. Ati ninu ọran ikẹkọ ẹrọ, o tun han gbangba pe a ko nilo awọn nọmba aaye lilefoofo ni ilopo meji, ati pe a tun le ṣatunṣe iyẹn paapaa. ”
Iyatọ laarin FPGA kan ati Sipiyu tabi ASIC aṣa ni pe a ṣe eto igbehin ni ile-iṣẹ, ati lẹhin iyẹn o ko le yi ọkan rẹ pada nipa iru awọn iṣiro data tabi awọn eroja ti n ṣe iṣiro, tabi nipa iru data naa. sisan nipasẹ awọn ẹrọ. Awọn FPGA gba ọ laaye lati yi ọkan rẹ pada ti awọn ipo iṣẹ ba yipada.
Ni iṣaaju, anfani yii wa ni idiyele, nigbati siseto FPGA kii ṣe fun alãrẹ ti ọkan. Iwulo ni lati ṣii awọn olupilẹṣẹ FPGA lati dara pọ si pẹlu awọn irinṣẹ irinṣẹ ti awọn olupilẹṣẹ lo lati kọ awọn ohun elo parallel CPU ni C, C ++, tabi Python, ati lati jade diẹ ninu iṣẹ naa si awọn ile-ikawe ti o yara awọn ilana lori FPGAs. Eyi ni ohun ti akopọ ikẹkọ ẹrọ Vitis ṣe, agbara awọn iru ẹrọ ML bii Caffe ati TensorFlow, pẹlu awọn ile-ikawe fun ṣiṣe awọn awoṣe AI aṣa tabi ṣafikun awọn agbara FPGA si awọn iṣẹ ṣiṣe bii transcoding fidio, idanimọ ohun fidio, ati itupalẹ data. , iṣakoso eewu owo ati eyikeyi kẹta -party ikawe.
Agbekale yii ko yatọ pupọ si iṣẹ akanṣe CUDA Nvidia, ti a ṣe ifilọlẹ ni ọdun mẹwa sẹhin, eyiti o ṣe agbejade iširo afiwera si awọn accelerators GPU, tabi lati ohun elo irinṣẹ AMD's ROCm, tabi lati ileri iṣẹ akanṣe Intel's OneAPI, eyiti o yẹ ki o ṣiṣẹ lori awọn CPUs oriṣiriṣi, GPUs ati FPGA.
Ibeere kan ṣoṣo ni bawo ni gbogbo awọn irinṣẹ wọnyi yoo ṣe sopọ papọ ki eniyan eyikeyi le ṣe eto ṣeto awọn agbara iširo ni lakaye wọn. Eyi ṣe pataki nitori awọn FPGA ti di eka sii, pupọ diẹ sii idiju ju eyikeyi awọn CPUs ti o wa. Wọn ti ṣelọpọ nipa lilo awọn ilana iṣelọpọ ilọsiwaju julọ ati awọn imọ-ẹrọ iṣakojọpọ chirún igbalode julọ. Ati pe wọn yoo rii onakan wọn, nitori a ko le padanu akoko, owo, agbara ati oye mọ - gbogbo iwọnyi jẹ awọn orisun gbowolori pupọ.
“Awọn FPGA nfunni awọn anfani imọ-ẹrọ,” Bolsens sọ. - Ati pe eyi kii ṣe ipolowo deede nikan nipa isọdọtun ati atunto. Ninu gbogbo awọn ohun elo pataki - ẹkọ ẹrọ, itupalẹ awọn aworan, iṣowo iyara-giga, ati bẹbẹ lọ. - wọn ni agbara lati ṣe deede si iṣẹ kan pato kii ṣe ọna pinpin data nikan, ṣugbọn tun faaji iranti - bawo ni data ṣe n lọ laarin ërún. Awọn FPGA tun ni iranti pupọ diẹ sii ti a ṣe sinu wọn ju awọn ẹrọ miiran lọ. O yẹ ki o tun ṣe akiyesi pe ti iṣẹ-ṣiṣe ko ba ni ibamu si FPGA kan, o le ṣe iwọn rẹ kọja awọn eerun igi pupọ laisi alabapade awọn aila-nfani ti o duro de ọ nigbati awọn iṣẹ ṣiṣe iwọn kọja awọn CPUs pupọ tabi GPUs. ”
orisun: www.habr.com