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Xilinx HLS 学习笔记1

本笔记根据《跟Xilinx SAE 学HLS系列视频讲座-高亚军》课程进行学习，仅作为本人学习笔记使用，暂不公开。
相关学习笔记参考了’安静到无声‘同学的博客，在此表示感谢
https://blog.csdn.net/lihuanyu520/article/details/108926806

0、先验知识

Xilinx HLS 学习笔记1_第1张图片
软件可编程芯片主要分为几大类：
CPU：管理和调度
DSP：算法上加强，做一些递归算法
DPU：高度并行，适合大数据的流处理

在面对大量计算时，有两种方法：
1、提高主频，即提高CPU的时钟频率，但提升有限
2、增加运算核心，以此提高并行度
但会出现功耗的问题

FPGA
1、内部包含大量的乘法单元
2、SoC，将ARM融合
3、与CPU相比，功耗更优
下图：传统FPGA资源：可编程逻辑、可编程IO、布线资源
Xilinx HLS 学习笔记1_第2张图片
随着技术发展，目前FPGA内部的单元越来越多，我们主要关注：存储单元，逻辑单元，算数逻辑单元
Xilinx HLS 学习笔记1_第3张图片

逻辑单元：

主要包含查找表（LUT）、MUX、Carry Chain(进位链）
Xilinx HLS 学习笔记1_第4张图片

算数逻辑单元

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存储单元

大量数据用Block RAM
小数据用LUTin SLICEM
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1、软件工程师需要关注什么

优化与资源占用率
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2、HLS工作原理

Xilinx HLS 学习笔记1_第9张图片

HLS好处有哪些

1、提高系统的性能，以往采用CPU现在可以使用FPGA实现
2、关注算法本身，采用C或C++实现算法，通过工具去转换
3、提升开发效率，指导综合工具，提高转换后的效率
4、用C/C++进行开发和验证，需要做两端
Xilinx HLS 学习笔记1_第10张图片

转换过程
上下两图结合看
Xilinx HLS 学习笔记1_第11张图片
例子1：
Xilinx HLS 学习笔记1_第12张图片
for循环例子
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C0状态：先执行“b+c”操作，因为这两个变量求和是固定的数值
C1状态：产生X数组、Y数据的地址
C2：执行相应乘加操作
C3：将结果写入到Y数组

矩阵加法例子
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Xilinx HLS 学习笔记1_第15张图片

3、与传统流程对比

Xilinx HLS 学习笔记1_第16张图片
Xilinx HLS 学习笔记1_第17张图片

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