单路径同步流水线 - 2022.1 简体中文

下图显示的单路径流水线示例包含 3 个 PE，分别为 AccLoad、AccMul 和 AccStore。PE AccLoad 和 AccStore 用于访问通过 M_AXI 通道存储在全局存储器内的数据。请注意，加速器类头文件会将 inputData 和 outputData 端口绑定到 DDR[0]。在此情况下，这些 PE 使用 ZERO_COPY 代码来直接访问全局存储器。

此图的代码示例如下所示。

typedef vpp::stream<DT> STREAM;
class Acc : public VPP_ACC<Acc, NCU>
{
    ZERO_COPY(inputData);
    ZERO_COPY(outputData);
    SYS_PORT(inputData, DDR[0]);
    SYS_PORT(outputData, DDR[0]);
public:
    static void compute(DT* inputData, DT* outputData);

    static void AccLoad(DT* inputData, STREAM& aStr,
                        STREAM& bStr, STREAM& iStr);
    static void AccMul(STREAM& aStr, STREAM& bStr,
                       STREAM& cStr);
    static void AccStore(STREAM& iStr, STREAM& cStr, 
                         DT* outputData);
}
void Acc::compute(DT* inputData, DT* outputData)
{
  static STREAM aStr, bStr, cStr, iStr;

  AccLoad (inputData, aStr, bStr, iStr);
  AccMul  (aStr, bStr, cStr);
  AccStore(iStr, cStr, outputData);
}
void Acc::AccMul(STREAM& aStr, STREAM& bStr, STREAM& cStr)
{
  for (int i = 0 ; i < N_WORDS ; i ++) {
     int res = aStr.read() * bStr().read();
     cStr.write(res);
  }
}

此系统中的 PE 将以同步方式执行，这样数据流将以流水打拍方式传递。每次调用 compute() 都将加载 inputData 并为新传输事务触发所有 PE。每次调用 compute() 都要求每个 PE 完成仅一次（起始和停止）。此示例显示的是含 3 个阶段的流水线或者单路径内的链式 PE。因此用户只需采用简单的 C++ 编码样式即可创建硬件流水线。

请注意，VPP_ACC 类允许使用 NCU 参数来复制此类流水线。如果 NCU 大于 1，那么硬件即可包含任意数量的已复制的流水线。在下一个可用的流水线时隙内，会自动加载对 compute() 的调用。这样应用层即可保持简单且便于维护，并自动运行数据，使其穿过硬件中的多个流水线。