使用硬件仿真来分析系统性能 - 2023.2 简体中文

Versal 自适应 SoC 系统集成和确认方法指南 (UG1388)

Document ID
UG1388
Release Date
2023-11-15
Version
2023.2 简体中文

包含 AI 引擎、PS 和 PL 的 Versal 器件系统可使用 Vitis 连接器加以集成,然后使用 Vitis 硬件仿真结合在一起进行仿真。硬件仿真允许您观察并测量 AI 引擎、PS 和 PL 交互作用组合在一起给系统性能所带来的影响。在硬件仿真中,PL 内核作为 RTL 运行、AI 引擎内核在 aiesimulator 中运行,而 PS 代码则在 AMD 快速仿真器 (QEMU) 中运行。部分基础架构块使用传输事务级模型 (TLM) 加以抽象化,以便提升仿真速度。硬件仿真十分接近(但并未完全达成)周期精确,可提供有价值的表征,用于在实现之前对主系统性能要素进行分析、调试和确认。

硬件仿真可自动运行并根据用户设置生成各项性能相关报告,例如,应用剖析汇总以及应用时间线轨迹。您可在 Vitis 分析器中查看这些报告,以获取有关性能的各种实用的洞察,例如,数据传输大小和效率、内核运行时间、停滞信息等。除上述报告外,Vitis 分析器还可提供详细的活动波形,以便您对系统特定部分开展自定义的高精度分析。

如需了解有关硬件仿真和 Vitis 分析器的更多信息,请参阅 Vitis 统一软件平台文档:应用加速开发(UG1393) AI 引擎工具和流程用户指南 (UG1076)

其他硬件

如需通过可综合的方式来测量吞吐量,可设计 RTL IP 来计算特定传输事务所耗用的周期数(例如,将含有“B”拍数据的有效负载从源发射至目标所耗用的时间)。这种方法将触发计数器从首个 TVALID 开始对事件进行计数直至 TLAST 为止。或者,您可以利用 Vivado IP 目录中提供的 AXI Performance Monitor (APM) IP 来对事件进行计数。

软件

必须开发轻量级 PS 应用才能运行与应用相关的整个系统(例如,触发器 PL IP、启动流量等)。例如,某些应用可利用 PL 复位断言无效而无需任何 PS 应用。在此情况下,可使用简单的 PS 应用通过打印“Hello World”来触发系统仿真。

裸机应用足以胜任此任务。基于 Linux 的硬件仿真同样可行,但在此阶段无法发挥其他作用。