Evolução de Síntese de Alto Nível

(1)

Tópicos Avançados em Arquitetura de Computadores

(2)

Objetivo da Disciplina

2011.1 Prototipação de Circuitos Digitais 2

Resultado em FPGA App Java

HLS

Implementação HW

(3)

3

Structural Behavioral

Physical X’tor

Gate RTL

Block

Boolean FSM

Algorithm

GDSII

Placement

Floorplan High-Level

Synthesis

(4)

Fluxo de Projeto RTL

(5)

Fluxo de Projeto Altera

(6)

Necessidade de Produtividade

(7)

Síntese de Alto Nível

(8)

Curva de Aprendizado

(9)

Uso de Modelos de Alto Nível

(10)

Benefício da Automação: Exploração de Arquitetura

(11)

Exemplos de Exploração de Arquitetura

Consumo: x0.63 Área: > 27%

(12)

Otimizações de Aritmética

(13)

Problemas de Acesso de Memória

(14)

Problemas de Acesso de Memória

(15)

O Futuro de HLS

(16)

Existe Muito a Ser Feito em HLS

• Aumento da capacidade de produtividade – Lei de Moore

– Síntese Orientada a Objetos

• Melhoria na síntese de operações aritméticas

• Automação da alocação de memória

(17)

Ferramentas Ainda não Estão Maduras

• Ferramentas e Linguagens ainda não maduras – SystemC

– C/C++

• Qual a avaliação de SystemVerilog?

• Qual a avaliação de Java?

(18)

Uso de Linguagens de Alto Nível (C/C++)

(19)

Domínios de Clock Diferentes

(20)

Tópico para Seminário

• Integração Automática de Blocos RTL

(21)

Uso e Necessidades de High Level Design num Contexto de Pesquisa

• Implementação de Algortimos em hardware é uma tarefa tediosa

• Implementação de algoritmos deve explorar paralelismo

– Ganho de desempenho sem aumento de frequencia

• HLS

– Um algoritmo, várias implementações

• Uso de FPGA -> agilidade na validação do circuito em ambiente praticamente real

• Intervenção Humana

– Trade-off automação total x Interação com o projetista

– FSM e escalonamento devem ser transparentes para o projetista

(22)

Aumento dos Custos

(23)

Histórico de HLS

(24)

Lições Aprendidas

Concorrência

(25)

Atividade

• Levantamento de Aplicações reais em FPGA baseadas em Síntese de Alto Nível

– Mercado – Problemas

– Ferramentas de Desenvolvimento – Tecnologias