【Vitis】Vitis HLS简介

 Vitis HLS简介
Vitis™HLS是一种高层次综合工具，支持将C、C++和OpenCL™函数硬连线到器件逻辑互连结构和RAM/DSP块上。

Vitis HLS可在Vitis应用加速开发流程中实现硬件内核，并使用C/C++语言代码在Vivado®Design Suite中为赛灵思器件设计开发RTL IP。

【Vitis】Vitis HLS简介

【Vitis】HLS高层次综合的优势

【Vitis】基于C++函数开发组件的步骤

【Vitis】Vitis HLS2023不支持的功能特性

---

目录

概述

设计方法

C 至 RTL 的转换

仿真和验证

IP 导出

资源

技术文档

论坛

Github

---

概述

Vitis™ HLS 工具允许用户通过将 C/C++ 函数综合成 RTL，轻松创建复杂的 FPGA 算法。Vitis HLS 工具与 Vivado™ Design Suite（用于综合、布置和布线）及 Vitis™ 统一软件平台（用于所有异构系统设计和应用）高度集成。

• 使用 Vitis HLS 流程，用户可针对 C 代码应用指令，创建专门用于所需实现方案的 RTL。
• 不仅可从 C 语言源代码创建多个设计架构，而且还可启用用于高质量 Correct-by-Construction RTL 的路径。
• C 语言仿真可用于验证设计，支持比基于 RTL 的传统仿真更快的迭代。
• Vitis HLS 工具具有一系列丰富的分析及调试工具，其可促进设计优化。

利用编译器指令提升 AMD Vitis HLS 设计性能

设计方法

Vitis HLS 编程模型

Vitis™ HLS C 语言代码旨在充分利用 AMD FPGA 架构提供的优势和特征。

Vitis HLS 工具支持并行编程构念，可为所需的实现方案建模。这些构念包括：

• 允许流程并行的 HLS 任务
• 允许数据并行的 HLS 矢量
• 允许在并行任务之间进行通信的 HLS 流程
• 综合编译指示可用来控制结果。这些编译指示包括流水线、展开、阵列分区以及接口协议等。
• 如欲了解更多详情，敬请参阅 Vitis 高层次综合用户指南的“HLS 编程人员指南

---

C 至 RTL 的转换

Vitis HLS 工具将对 C 语言代码的不同部分执行不同的综合：

• C/C++ 代码的顶层函数参数不仅可综合成 RTL I/O 端口，而且还可通过接口综合硬件协议自动执行。
• 其它 C 语言函数将综合至 RTL 模块中，保持设计层级。
• C 语言函数循环保持滚动或流水线，以提高性能。
• C 语言代码阵列可指向任何内存资源，如 BRAM、LUTRAM 和 URAM 等。
• 时延、初始化间隔、循环迭代时延和资源利用率等性能指标可使用综合报告查看。
• Vitis HLS 工具的编译指示及优化指令允许配置 C/C++ 代码的综合结果。

C 至 RTL 的综合

---

仿真和验证

仿真和验证

Vitis HLS 工具内建仿真流程，可加速验证进程：

• C 语言仿真将验证 C 代码的功能性。该步骤很快，并会使用 C 语言测试台。
• C/RTL 联合仿真可重复使用 C 语言测试平台，对所生成的 RTL 进行验证：验证 RTL 在功能上是否与 C 语言源代码相同。
• 该流程集成分析、调试和波形查看功能，以及流行的仿真器支持。

---

IP 导出

Vitis HLS 工具的输出是一个 RTL 执行方案，其可打包成一个已编译的目标文件 (.xo)，也可导出至 RTL IP：

• 编译的目标文件 (.xo) 可用于创建硬件加速函数，用于 Vitis 应用开发流程。
• 该 RTL IP 的使用方式有三种：
  • 添加了对 Vivado™ IP Integrator 工具的使用
  • 在 Vivado IDE 中作为 RTL 模块导入
  • 在 Vitis Model Composer 中作为单个模块集，用于 DSP 应用

IP 导出

---

资源

技术文档

Vitis HLS 用户指南

Vitis 教程：快速上手

论坛

•  设计方法与技巧
•  论坛讨论

Github

•  GitHub Vits HLS 工具引导

参考资料：Vitis HLS