重要: AP データ型の 1 つの欠点は、配列が値 0 で自動的に初期化されないことです。配列は、必要に応じて手動で初期化する必要があります。
次のコードは、基本的な算術演算を実行します。
#include "types.h"
void apint_arith(dinA_t inA, dinB_t inB, dinC_t inC, dinD_t inD,
dout1_t *out1, dout2_t *out2, dout3_t *out3, dout4_t *out4
) {
// Basic arithmetic operations
*out1 = inA * inB;
*out2 = inB + inA;
*out3 = inC / inA;
*out4 = inD % inA;
}
dinA_t、dinB_t などのデータ型は、ヘッダー ファイル types.h で定義されます。types.h などのプロジェクト全体に適用されるヘッダー ファイルを使用すると、標準 C/C++ 型から任意精度型に簡単に移行でき、任意精度型を最適なサイズに調整できるようになります。
上記の例のデータ型は次のように定義されているとします。
typedef char dinA_t;
typedef short dinB_t;
typedef int dinC_t;
typedef long long dinD_t;
typedef int dout1_t;
typedef unsigned int dout2_t;
typedef int32_t dout3_t;
typedef int64_t dout4_t;
この場合、合成後の結果は次のようになります。
+ Timing (ns):
* Summary:
+---------+-------+----------+------------+
| Clock | Target| Estimated| Uncertainty|
+---------+-------+----------+------------+
|default | 4.00| 3.85| 0.50|
+---------+-------+----------+------------+
+ Latency (clock cycles):
* Summary:
+-----+-----+-----+-----+---------+
| Latency | Interval | Pipeline|
| min | max | min | max | Type |
+-----+-----+-----+-----+---------+
| 66| 66| 67| 67| none |
+-----+-----+-----+-----+---------+
* Summary:
+-----------------+---------+-------+--------+--------+
| Name | BRAM_18K| DSP48E| FF | LUT |
+-----------------+---------+-------+--------+--------+
|Expression | -| -| 0| 17|
|FIFO | -| -| -| -|
|Instance | -| 1| 17920| 17152|
|Memory | -| -| -| -|
|Multiplexer | -| -| -| -|
|Register | -| -| 7| -|
+-----------------+---------+-------+--------+--------+
|Total | 0| 1| 17927| 17169|
+-----------------+---------+-------+--------+--------+
|Available | 650| 600| 202800| 101400|
+-----------------+---------+-------+--------+--------+
|Utilization (%) | 0| ~0 | 8| 16|
+-----------------+---------+-------+--------+--------+
ただし、次の例のように、データ幅をインプリメントするのに標準 C/C++ 型を使用する必要がなく、一部の幅は狭いが、次に小さい標準 C/C++ 型よりは広い場合があるとします。
typedef int6 dinA_t;
typedef int12 dinB_t;
typedef int22 dinC_t;
typedef int33 dinD_t;
typedef int18 dout1_t;
typedef uint13 dout2_t;
typedef int22 dout3_t;
typedef int6 dout4_t;
この合成結果では、最大クロック周波数とレイテンシが改善し、エリア使用量が 75% 削減されています。
+ Timing (ns):
* Summary:
+---------+-------+----------+------------+
| Clock | Target| Estimated| Uncertainty|
+---------+-------+----------+------------+
|default | 4.00| 3.49| 0.50|
+---------+-------+----------+------------+
+ Latency (clock cycles):
* Summary:
+-----+-----+-----+-----+---------+
| Latency | Interval | Pipeline|
| min | max | min | max | Type |
+-----+-----+-----+-----+---------+
| 35| 35| 36| 36| none |
+-----+-----+-----+-----+---------+
* Summary:
+-----------------+---------+-------+--------+--------+
| Name | BRAM_18K| DSP48E| FF | LUT |
+-----------------+---------+-------+--------+--------+
|Expression | -| -| 0| 13|
|FIFO | -| -| -| -|
|Instance | -| 1| 4764| 4560|
|Memory | -| -| -| -|
|Multiplexer | -| -| -| -|
|Register | -| -| 6| -|
+-----------------+---------+-------+--------+--------+
|Total | 0| 1| 4770| 4573|
+-----------------+---------+-------+--------+--------+
|Available | 650| 600| 202800| 101400|
+-----------------+---------+-------+--------+--------+
|Utilization (%) | 0| ~0 | 2| 4|
+-----------------+---------+-------+--------+--------+
2 つのデザイン間でレイテンシが大きく異なるのは、除算および余りの計算に複数サイクルかかるからです。デザインを標準 C/C++ 型に適合させるよりも、AP 型を使用した方が、同じ精度でパフォーマンスが高く、リソース使用量の少ない高品質のハードウェア インプリメンテーションが得られます。