Neue Generation 10 FPGAs: Vorteile der hard floating-point DSP-Blöcke entdecken
Table of Contents
- Einleitung 😊
- Technologiebeschreibung 😃
- Nutzung der floating-point DSP-Blöcke bei Tara's Generation 10 FPGAs 😎
- Vorteile der neuen hard floating-point DSP-Blöcke 😄
- Einsatz von Aria 10 und Stratis 10 in Hochleistungssystemen 😊
- Flexibles Datenpfad-Design mit selektierbarer Präzision 😎
- Verwendung von DSP-Builder für Design Exploration 😄
- Vergleich von Aria 5 und Aria 10 in Bezug auf Ressourcennutzung 😊
- Chip-Planung und Fehleranalyse mit Quartus 😎
- Fazit und Zusammenfassung 😄
Einleitung 😊
In dieser Präsentation werde ich als Technologieexperte von Altera demonstrieren, wie die neuen hard floating-point DSP-Blöcke in den Generation 10 FPGAs von Tara optimal genutzt werden können. Mit der Einführung von Aria 10 liefert Altera jetzt das erste FPGA mit hard floating-point DSP-Ressourcen.
Technologiebeschreibung 😃
Die Generation 10 DSP-Blöcke in Verbindung mit fortschrittlichen Entwicklungsumgebungen wie DSP-Builder bieten Unterstützung für fixe oder floating-point Datentypen mit variabler Präzision, die vom Benutzer ausgewählt werden können. Die DSP-Blöcke umfassen einen vollständigen I Triple E 754 Multiplizierer, Addierer und Akkumulator-Funktion und können in verschiedenen Konnektivitätskonfigurationen eingesetzt werden.
Nutzung der floating-point DSP-Blöcke bei Tara's Generation 10 FPGAs 😎
Die neuen Generation 10 FPGAs von Tara, wie Aria 10 und Stratis 10, bieten eine beeindruckende Leistung und eine hohe Energieeffizienz durch ihre floating-point DSP-Blöcke. Aria 10 verfügt über eine Leistung von 1,5 Teraflops an I Triple E 754 konformer Single-Precision floating-point Performance, was im Bereich traditioneller GP-GPU-Verarbeitung liegt. Stratis 10 bringt eine noch nie dagewesene Dichte, Leistung und Energieeffizienz für Systemdesigner mit.
Vorteile der neuen hard floating-point DSP-Blöcke 😄
Die neuen hard floating-point DSP-Blöcke in den Generation 10 FPGAs bieten zahlreiche Vorteile. Sie ermöglichen eine reduzierte Logiknutzung um bis zu 80% im Vergleich zu Soft floating-point Designs. Dadurch wird eine verbesserte DSP-Performance, schnellere Timing-Schließung und eine schnellere Designimplementierung erreicht, was die Time-to-Market deutlich verbessert.
Einsatz von Aria 10 und Stratis 10 in Hochleistungssystemen 😊
Aria 10 und Stratis 10 werden in Hochleistungssystemen eingesetzt, die eine hohe Leistung erfordern, jedoch nicht die hunderte von Watt benötigen, die viele GPGPU-Lösungen fordern. Die FPGAs der Generation 10 bieten eine höhere Leistungseffizienz bei niedrigerem Energieverbrauch. Zudem unterstützen Aria 10 und Stratis 10 die Pin-Migration zu Strat-Extend, was eine beispiellose floating-point Verarbeitung von bis zu 10 Teraflops in einem FPGA ermöglicht.
Flexibles Datenpfad-Design mit selektierbarer Präzision 😎
Der Schlüssel zu einem flexiblen Datenpfad-Design liegt in der Fähigkeit, die gewünschte Präzision dort auszuwählen, wo sie benötigt wird. Die Generation 10 DSP-Blöcke in Verbindung mit fortschrittlichen Entwicklungsumgebungen wie DSP-Builder bieten die Möglichkeit, zwischen fixen oder floating-point Datentypen mit variabler Präzision zu wählen. Bei Verwendung von Single-Precision floating-point Datentypen wird der DSP-Block automatisch in den I Triple E 754 konformen Single-Precision Modus versetzt.
Verwendung von DSP-Builder für Design Exploration 😄
Für die schnelle Design Exploration und Prototypenerstellung komplexer arithmetischer Funktionen steht DSP-Builder zur Verfügung. Mit diesem Modell-basierten Algorithmus-Design-Tool können komplexe Berechnungen prototypisch umgesetzt und die FPGA-Ressourcennutzung verfolgt werden. DSP-Builder ermöglicht es Systemdesignern, die Kosten in Bezug auf Präzision, FPGA-Ressourcen und -Performance abzuwägen und die Vorteile der hard floating-point Ressourcen zu nutzen.
Vergleich von Aria 5 und Aria 10 in Bezug auf Ressourcennutzung 😊
Ein Vergleich der Ressourcennutzung zwischen Aria 5, das keine hard floating-point DSP-Blöcke hat, und Aria 10, das diese Ressourcen nutzt, zeigt deutlich die Vorteile der hard floating-point Technologie. Bei der Verwendung von Soft floating-point IP werden bei Aria 5 über 5000 ALM-Blöcke genutzt, während bei Aria 10 die Anzahl der genutzten ALM-Blöcke drastisch reduziert wurde. Die hard floating-point DSP-Blöcke von Aria 10 bieten somit eine erhebliche Reduzierung des Logikbedarfs.
Chip-Planung und Fehleranalyse mit Quartus 😎
Als Entwicklungsplattform bietet Quartus die Möglichkeit zur Chip-Planung und Fehleranalyse. Durch Design-Synthese, Platzierung und Routen sowie Timing-Analyse können Systemdesigner ihre Designs optimieren. Mit Hilfe des Chip Planner-Tools können die Auswirkungen der Verwendung von hard floating-point DSP-Blöcken visuell dargestellt und die Ressourcennutzung untersucht werden.
Fazit und Zusammenfassung 😄
Die neuen hard floating-point DSP-Blöcke in den Generation 10 FPGAs von Tara bieten eine hohe Leistung, eine reduzierte Logiknutzung und eine schnelle Designimplementierung. Mit der Möglichkeit, die Präzision je nach Bedarf auszuwählen und der Unterstützung fortschrittlicher Entwicklungsumgebungen wie DSP-Builder und OpenCL sind die Generation 10 FPGAs optimal für Hochleistungsanwendungen positioniert.
Highlights:
- Einsatz der neuen hard floating-point DSP-Blöcke bei den Generation 10 FPGAs von Tara
- Reduzierte Logiknutzung um bis zu 80%
- Leistungsstärkere und energieeffizientere FPGA-Optionen mit Aria 10 und Stratis 10
- Flexibles Datenpfad-Design mit selektierbarer Präzision durch DSP-Builder
- Verwendung von Quartus zur Chip-Planung und Fehleranalyse
FAQ
Frage: Welche Vorteile bieten die neuen hard floating-point DSP-Blöcke?
Antwort: Die neuen hard floating-point DSP-Blöcke bieten eine reduzierte Logiknutzung um bis zu 80% im Vergleich zu Soft floating-point Designs. Dadurch ermöglichen sie eine verbesserte DSP-Performance, schnellere Timing-Schließung und eine schnellere Designimplementierung.
Frage: Welche Generation 10 FPGAs von Tara unterstützen die neuen hard floating-point DSP-Blöcke?
Antwort: Die Generation 10 FPGAs Aria 10 und Stratis 10 unterstützen die neuen hard floating-point DSP-Blöcke.
Frage: Welche Entwicklungsumgebung wird für die Design Exploration mit den neuen hard floating-point DSP-Blöcken empfohlen?
Antwort: Für die Design Exploration und Prototypenerstellung komplexer arithmetischer Funktionen wird DSP-Builder empfohlen. DSP-Builder ermöglicht eine schnelle Design Exploration und die Verfolgung der FPGA-Ressourcennutzung.
Frage: Wie können Systemdesigner die Ressourcennutzung ihrer Designs analysieren und optimieren?
Antwort: Mit Hilfe von Quartus, der Entwicklungsplattform von Altera, können Systemdesigner ihre Designs durch Design-Synthese, Platzierung und Routen sowie Timing-Analyse optimieren. Das Chip Planner-Tool in Quartus ermöglicht eine visuelle Darstellung der Ressourcennutzung und Fehleranalyse.
Frage: Welche weiteren Werkzeuge und Sprachen werden von den Generation 10 FPGAs unterstützt?
Antwort: Die Generation 10 FPGAs unterstützen eine Vielzahl von Werkzeugen und Sprachen, darunter DSP-Builder und OpenCL. Diese ermöglichen eine effiziente Entwicklung und Implementierung von Designs mit den neuen hard floating-point DSP-Blöcken.