Desarrollo de aplicaciones aceleradas por hardware con Xilinx Vitis HLS

Tabla de contenidos:

1. Introducción
2. Descargar las plataformas integradas
3. Crear una cuenta en Settings
4. Descargar los archivos necesarios
5. Instalar las dependencias
6. Instalar Petalinux
7. Instalar la plataforma base
8. Instalar Vitis
9. Ejecutar Vitis HLS
10. Crear un proyecto de aplicación
11. Flashear la imagen en la tarjeta SD
12. Acceder al board y copiar los archivos
13. Ejecutar la aplicación

🚀 Introducción

En este artículo, aprenderemos cómo utilizar el kit de evaluación de la placa CCO 102 de Settings para desarrollar aplicaciones aceleradas por hardware. Explicaremos paso a paso cómo descargar e instalar las plataformas integradas necesarias, así como cómo configurar y ejecutar Vitis HLS para acelerar nuestro código. Al final, seremos capaces de construir una aplicación acelerada por hardware y ejecutarla en la placa CCO 102.

Descargar las plataformas integradas

El primer paso es acceder a la página web del kit de evaluación de la placa CCO 102 de Settings y descargar las plataformas integradas necesarias para nuestro proyecto. En esta página, encontraremos varias opciones de descarga, pero seleccionaremos la opción "Descargar archivo único para todos los sistemas operativos", ya que estamos utilizando Manjaro Linux.

Crear una cuenta en Settings

Antes de poder descargar los archivos necesarios, debemos crear una cuenta en Settings. Para Ello, accedemos al sitio web de Settings y completamos el formulario de registro con nuestros datos de empresa y organización. Una vez registrados, debemos aceptar los acuerdos de licencia y proporcionar nuestro nombre para firmar el acuerdo.

Descargar los archivos necesarios

Una vez creada nuestra cuenta en Settings, podemos descargar los archivos necesarios para nuestro proyecto. Esto incluye las plataformas base para la placa CCO 102, la imagen común de Petalinux y el paquete de soporte de exportación Petaling. Antes de continuar con la instalación, es importante asegurarse de tener todas las dependencias de los instaladores, así como de los programas que vamos a instalar.

Instalar las dependencias

En mi caso, utilizo los repositorios oficiales de Manjaro Linux y la comunidad de usuarios de Arch Linux para instalar las dependencias necesarias. Sin embargo, esto puede variar dependiendo de la distribución que estemos utilizando. En cualquier caso, es recomendable instalar el paquete de fuentes Noto, ya que esto mejora la apariencia en las distribuciones de Linux.

Instalar Petalinux

Una vez que hemos descargado los archivos necesarios y hemos asegurado las dependencias, podemos proceder a instalar Petalinux. Para ello, descomprimimos el archivo descargado y ejecutamos el instalador de Linux. Durante el proceso de instalación, se nos pedirá que aceptemos tres acuerdos de licencia. Una vez completada la instalación, debemos asegurarnos de que el servicio TFTPD esté habilitado y en ejecución.

Instalar la plataforma base

Una vez instalado Petalinux, procedemos a instalar la plataforma base para la placa CCO 102. Esto implica copiar el archivo de la plataforma base en el directorio deseado y descomprimirlo. Una vez completada esta instalación, tenemos la plataforma base lista para su uso.

Instalar Vitis

Ahora podemos instalar Vitis, la plataforma unificada de Settings. Si hemos descargado el instalador de un solo archivo, debemos extraer el archivo y ejecutar el script de configuración. La ventana de instalación de Vitis nos permite seleccionar qué herramientas queremos instalar. En mi caso, seleccioné Vitis HLS, ya que es lo que necesitamos para nuestro proyecto. También podemos personalizar la instalación según nuestras necesidades.

Ejecutar Vitis HLS

Una vez instalado Vitis, podemos ejecutar Vitis HLS para comenzar a desarrollar nuestra aplicación acelerada por hardware. En mi caso, tuve algunos problemas al intentar iniciar Vitis HLS a través de la interfaz gráfica, pero pude hacerlo a través de la línea de comandos utilizando la opción -i. Aunque la interfaz gráfica no funcionaba correctamente, pude utilizar el programa a través de la línea de comandos.

Crear un proyecto de aplicación

Con Vitis HLS en funcionamiento, podemos crear un proyecto de aplicación y utilizar el paquete de soporte de la placa que descargamos anteriormente. Esto nos permitirá utilizar configuraciones y plantillas predefinidas y crear un proyecto personalizado. En caso de que no tengamos acceso a ejemplos predefinidos, podemos crear nuestro propio código desde cero. Podemos seleccionar entre diferentes plantillas de ejemplos, dependiendo de nuestras necesidades y requisitos.

Flashear la imagen en la tarjeta SD

Una vez que hemos desarrollado nuestra aplicación acelerada por hardware, debemos flashear la imagen en una tarjeta SD para poder ejecutarla en la placa CCO 102. Esto implica copiar los archivos generados en la tarjeta SD y luego insertarla en la placa. Una vez arrancada, la placa ejecutará la imagen de Petalinux que contiene nuestro acelerador de hardware y el archivo de prueba de host.

Acceder al board y copiar los archivos

Una vez que hemos flasheado la imagen en la tarjeta SD, podemos acceder al board y copiar los archivos necesarios. Hay varias formas de hacer esto, como montar la tarjeta SD en otro sistema o utilizar el protocolo SFTP para copiar los archivos a través de una conexión SSH. No es necesario reiniciar el board cada vez que queremos copiar archivos, ya que podemos acceder a él a través de una conexión SSH y copiar los archivos directamente.

Ejecutar la aplicación

Para ejecutar la aplicación en el board, simplemente debemos iniciar una sesión SSH, acceder al directorio de la aplicación y ejecutar el archivo correspondiente. Una vez ejecutado, podremos observar los resultados y verificar que el programa esté funcionando correctamente. Los resultados obtenidos nos mostrarán si nuestra aplicación está siendo acelerada por hardware de manera efectiva.

Highlights:

• Aprende a desarrollar aplicaciones aceleradas por hardware utilizando el kit de evaluación de la placa CCO 102 de Settings.
• Descarga las plataformas integradas necesarias y crea una cuenta en Settings para acceder a los archivos.
• Instala Petalinux y la plataforma base para la placa CCO 102.
• Configura y ejecuta Vitis HLS para acelerar tu código.
• Flashea la imagen en una tarjeta SD y copia los archivos en el board.
• Ejecuta la aplicación y verifica que esté funcionando correctamente.

Preguntas frecuentes (FAQ):

Q: ¿Es necesario crear una cuenta en Settings para acceder a los archivos? A: Sí, es necesario crear una cuenta en Settings para descargar los archivos necesarios y firmar los acuerdos de licencia.

Q: ¿Puedo utilizar otro sistema operativo en lugar de Manjaro Linux? A: Sí, puedes utilizar otro sistema operativo, pero los pasos de instalación de las dependencias pueden variar dependiendo de la distribución que estés utilizando.

Q: ¿Es posible desarrollar una aplicación personalizada desde cero? A: Sí, puedes desarrollar una aplicación personalizada desde cero utilizando las plantillas y configuraciones proporcionadas por Vitis HLS.

Q: ¿Es necesario reiniciar el board cada vez que quiero copiar archivos? A: No, puedes acceder al board a través de una conexión SSH y copiar los archivos directamente sin necesidad de reiniciar.

Q: ¿Cómo puedo verificar que mi aplicación esté siendo acelerada por hardware? A: Puedes observar los resultados obtenidos al ejecutar la aplicación y verificar que los tiempos de ejecución sean más rápidos que con un enfoque de software tradicional.