XMC SUPPORTS_STREAMING - 2021.2 日本語

Model Composer の SUPPORTS_STREAMING プラグマは、関数の配列パラメーターがストリーミング データをサポートすることを示します。配列の各要素は厳密な順序で 1 回ずつアクセスされ、デザインが Model Composer でストリーミング データ用に最適化されます。SUPPORTS_STREAMING プラグマが指定された関数のスカラーでない引数は、ランダムにアクセスすることはできません。

次の例に、ランダム アクセスと順次アクセスの違いを示します。create_transform_matrix 関数の transform_matrix 出力配列は、ランダムにアドレス指定されます。まず transform_matrix の最後の行にアクセスし、次に最初の行および 2 番目の行にアクセスします。そのため、ブロックでストリーミング データをサポートすることはできません。

void create_transform_matrix(const float angle, const float center_x, 
                             const float center_y, float transform_matrix[3][3]) { 
    float a = hls::cosf(angle);
    float b = hls::sinf(angle);

    transform_matrix[2][0] = 0;
    transform_matrix[2][1] = 0;
    transform_matrix[2][2] = 0;
    
    transform_matrix[0][0] = a;
    transform_matrix[0][1] = b;
    transform_matrix[0][2] = (1-a)*center_x-b*center_y;
    
    transform_matrix[1][0] = -b;
    transform_matrix[1][1] = a;
    transform_matrix[1][2] = b*center_x +(1-a)*center_y;
}

この関数でストリーミング データがサポートされるようにするには、次に示すように、transform_matrix 出力配列が順にアドレス指定されるように変更します。

#pragma XMC SUPPORTS_STREAMING
void create_transform_matrix(const float angle, const float center_x, 
                             const float center_y, float transform_matrix[3][3]) { 
    float a = hls::cosf(angle);
    float b = hls::sinf(angle);
    
    transform_matrix[0][0] = a;
    transform_matrix[0][1] = b;
    transform_matrix[0][2] = (1-a)*center_x-b*center_y;
    
    transform_matrix[1][0] = -b;
    transform_matrix[1][1] = a;
    transform_matrix[1][2] = b*center_x +(1-a)*center_y;

    transform_matrix[2][0] = 0;
    transform_matrix[2][1] = 0;
    transform_matrix[2][2] = 0;
}

#pragma XMC SUPPORTS_STREAMING

関数に順次アクセスされる配列引数が含まれているが SUPPORTS_STREAMING が指定されていない場合、そのブロックを使用するサブシステムはストリーミング アーキテクチャではインプリメントされません。そのため、関数のパフォーマンスは最適化されません。

#ifndef _MY_FUNCS
#define _MY_FUNCS
 
#include <stdint.h>
 
#pragma XMC INPORT in1
#pragma XMC OUTPORT out1
#pragma XMC SUPPORTS_STREAMING
#pragma XMC BUFFER_DEPTH 4+2*WIDTH
// This function reverses each of the rows of the input image.
template<int WIDTH, int HEIGHT>
void
flip(uint8_t in1[HEIGHT][WIDTH],
     uint8_t out1[HEIGHT][WIDTH])
{
#pragma HLS dataflow
 
   uint8_t buf[2][WIDTH];
 
   int readBuf = 0;
   int writeBuf = 0;
   for (int row = 0; row < HEIGHT + 2; ++row) {
      for (int col = 0; col < WIDTH; ++col) {
#pragma HLS DEPENDENCE array inter false
#pragma HLS PIPELINE II=1
         if (row < HEIGHT) {
            buf[writeBuf][col] = in1[row][col];
            if (col == WIDTH-1) {
               ++writeBuf;
               writeBuf = (3 == writeBuf) ? 0 : writeBuf;
            }
         }
         if (row > 1) {
            out1[row - 2][col] = buf[readBuf][WIDTH- 1 - col];
            if (col == WIDTH-1) {
               ++readBuf;
               readBuf = (3 == readBuf) ? 0 : readBuf;
            }
         }
      }
   }
}
#endif