指南宏 - 2023.2 简体中文

VSC 支持的指南宏允许加速器类中的函数实参（包括 PE 和 compute）使用各种类型的硬件接口。以下提供了不同类型的指南宏的定义：

SYS_CLOCK_ID(<PE-name>, <clock-ID>);

• <PE-name> 用于指定在 compute() 函数主体中例化的处理元素函数。
• <clock-ID> 是整数值，表示此平台支持的任意时钟，可用于用户逻辑分区内的连接。指定该宏时，内核实现将使用内核对应的时钟信号线。platforminfo 命令用于查找平台的可用时钟 ID。

提示： 当 2 个 PE 通过 AXI-Stream 连接时，如果这些 PE 标记为自由运行，那么时钟 ID 可能有所不同。在此情况下，VSC 将自动插入时钟域交汇 (CDC) 连接用于这些 PE 之间的数据传输。当自由运行的 PE 连接到非自由运行的 PE 时，这 2 个 PE 需要相同的时钟 ID。

SYS_PORT(<port>, <global_memory>);

指定用于 compute() 函数的给定实参的平台接口。全局存储器通常是存储体，用于往来 FPGA 的数据传输。

• <port> 表示特定 compute() 实参的名称。
• <global_memory> 可使用以下任一形式来指定。
  • <bank-ID>：适用于所有 CU 实例的单个 bank ID。例如，DDR、DDR[1] 或 HBM[5]。platforminfo 命令可用于查找平台的 bank 名称。
    重要： 请注意以下限制：

    • 仅限 X3 混合平台 (xilinx_x3522p*) 才支持主机存储器 (HOST[0])
    • 不支持指定存储体范围（例如，HBM[0:3]）
    • 不支持指定 PLRAM

  • (<CU1-bank-ID>:<CU2-bank-ID>:...:<NCU-bank-ID>)：每个 CU 的 bank ID 列表，ID 间以冒号分隔，列表以括号括起。对于每个 CU，bank-ID 是按数字顺序指定的，但不包含 CU 名称：(HBM[0]:HBM[4]:HBM[8]:HBM[12])。条目数必须与 (/*NCU=*/4) 类中指定的 CU 数量相匹配。

SYS_PORT_PFM(<substr>, <port>, <global_memory>);

可用于为特定平台配置加速器端口连接，但通过单一类报头来定义。例如，在以下给定代码中，port-A 对于 u50 平台将连接到 HBM[0]，对于所有其他平台则连接到 DDR[0]。

SYS_PORT(A, DDR[0]);
SYS_PORT_PFM(u50, A, HBM[0]);

• <substr> 表示平台名称的子字符串。例如，仅当平台名称包含指定字符串时，使用 u50 才会采用 SYS_PORT_PFM 连接。
• 对于 SYS_PORT 宏，<port> 和 <global_memory> 实参的使用方式如上所述。

重要： 针对同一个 <port> 提供多个 SYS_PORT 和 SYS_PORT_PFM 宏时，VSC 将应用所读取的最后一个适合的 SYS_PORT 或 SYS_PORT_PFM 指南宏。

ACCESS_PATTERN(<port>, <pattern>);

启用 VSC 以推断器件内的硬件加速器接口与全局存储器之间的数据移动器。

• <port> 表示特定 compute() 实参的名称。
• <pattern> 用于定义任一存储器访问模式，有如下两种模式：
  • SEQUENTIAL：数据通过 AXI4‑Stream 连接传输到加速接口。CU（或内核）代码必须严格遵循对应实参上的顺序访问模式，否则将导致硬件行为错误。例如，指针索引应按编码样式 pointer[i++] 或 *pointer++ 按顺序递增。
  • RANDOM：数据传输到片上存储器内，该存储器充当加速器的高速缓存。因此，CU 代码无需遵循顺序访问模式。
    重要： 片上存储器资源有限（例如，通常每个 BRAM 有 32 Kbit，可作为 1024 个 32 位码字来访问）。如果单个 compute 作业的有效载荷较大，使用过多片上 RAM，则可能在 Vivado 工具中导致时序收敛问题。那么可能使用 ZERO_COPY 指南宏将加速器直接连接到全局存储器效果更好，如下所述。

DATA_COPY(<port>, <port>[<Num>]);

用于推断全局存储器与加速器接口之间的数据移动器 IP。在每次 compute() 调用的运行时，此数据移动器 IP 都将在特定 compute() 实参与 SYS_PORT 或 SYS_PORT_PFM 指南宏所指定的源存储器之间，或者在该特定实参与本地片上存储器之间进行往来数据复制。

• <port> 表示特定 compute() 实参的名称。
• <port>[<Num>] 用于指定阵列或指针实参引用的阵列元素数量。Num 可指定为 compute() 的 C 语言常量和/或标量实参的表达式。这样即可允许加速器包含动态有效载荷大小（在运行时确定），并为用户定义的实参数据类型启用 AXI4 连接上的自动突发、数据宽度转换和填充。

重要： 将 DATA_COPY 与 RANDOM 访问模式搭配使用时，compute API 的原型中的对应实参必须声明为大小固定的阵列。例如：compute(int A[10], ...)。

ZERO_COPY(<port>);

指令 VSC 不推断数据移动器 IP。改为允许加速器为 compute() 函数的指定实参使用直接连接到指定全局存储器的 AXI4 接口。

• <port> 表示特定 compute() 实参的名称。

ASSIGN_SLR(<PE>, <SLR-IDS>);

VSC 将请求 Vivado 把指定 PE 的相关逻辑布局到一个或多个指定 SLR 内。但这只是一个请求，最终在布局期间做决定。

• <PE>：指定处理元素的名称。
  提示： 如果指定 compute() 函数，那么 SLR 分配适用于 compute() 函数内的所有 PE。
• <SLR-IDS>：指定用于布局 PE 的 SLR。可使用以下任一形式来指定。
  • <SLR-ID>：将指定 SLR-ID 应用于此 PE 的所有 CU 实例。

  • (<CU1-SLR-ID> : ... : <NCU-SLR-ID>)：SLR-ID 列表，ID 间以冒号分隔，列表以括号括起。这些 SLR-ID 分配给 CU 实例。条目数必须与 (/*NCU=*/4) 类中指定的 CU 数量相匹配。

FREE_RUNNING(<PE>);

支持将指定 PE 函数标记为在硬件中自由运行或者始终执行的内核。如需了解更多信息，请参阅 加速器系统组合。