Vivado HLS Pragma 学习（一）allocation/array_map/array_partition

1. allocation 
define and limit 对于某些function/operation/core instantiation 的次数

Place inside the the body of the function, loop or region where it will apply 
#pragma HLS allocation instances= limit=
: 想要limit的对象的name
     根据：function可以是任意没有被inlined的函数
                   operation是Vivado HLS自带的operator；比如 add ashr sub mul 
                  core 自带，三类functional/floating point/storage; 比如AddSub DSP48 FIFO    
: limit instance 的数量
: [function; operation; core] 

2. array_map
为了减少BRAM资源，将几个小arrays合成一个大array( RAM or FIFO)
basic BRAM unit in FPGA is 18k; 18x1000/32bit = 500 
如果small array没有完全使用18k, 最好map small arrays into a single larger array    
完成功能时还是用小array的名字写代码                             

Place within the boundaries of the function where the array variable defined
#pragma HLS array_map variable= instance= offset=
: 是小array的名字 
: 是新建大array的名字
: [horizontal] 默认模式; 串联原来的小array，合成后more elements ; start at elememt 0; bit-width取小arrays 
                       的bit-width中的最大值
            [vertical] 每个小array对应位置的元素连成一整个word，合成后longer words 也就是larger bit-width; start                    
                 at bit 0; 大array中元素数量是maximun of the orinigal small arrays 
offset: 只针对horizontal mode; 若没指定会自动生成; 小array的第一个element对应新的大array中第个元素，之
     后的index就是,... of the new target

Example:
int8 array1[10]
int12 array2[5]
#pragma HLS ARRAY_MAP variable=array1 instance=array3 horizontal
#pragma HLS ARRAY_MAP variable=array2 instance=array3 horizontal
没有specify offset，所以array3[0] = array1[0]; array3[10] = array2[0]; array3 的bit-width是int12

3. array_partition
 把一个large memory 变成 small memories or registers
 增加read/write port的数量
 可能会improve the throughput
 需要更多的memory instances or registers

Place where the array is defined
#pragma HLS array_partition variable= factor= dim=
: [complete] default; 完全分割成individual elements; 对于一维数组，意味着分成独立的registers
         [block] 连续分割成N个block
         [cyclic] 循环放入每个array; 比如factor=2, 意味着 element0 分配到first array, e1 second array, e3 first array
factor : 指定新产生的smaller array的数量; complete 不需要指定
dim : 非零数指定数组被分割的维度; dim是0意味所有维度都被分割

Example:
AB[13]
#pragma HLS array_partition variable=AB block factor=4
分割成3 3 3 4, 最后一个array是AB[9:12]
#pragma HLS array_partition variable=AB block factor=2 dim=2
分割dimension two of the two-dimensional array, AB[6][4] into two new arrays of dimension [6][2]: