《電子技術(shù)應(yīng)用》
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標(biāo)準(zhǔn) 開放 免費 賽靈思Vitis平臺讓軟件工程師對硬件加速說Yes!

2019-10-10
作者:王偉
關(guān)鍵詞: 賽靈思 Vitis

  昨日,自適應(yīng)和智能計算的全球領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)賽靈思隆重發(fā)布了其里程碑式的Vitis統(tǒng)一軟件平臺,以“突破軟硬壁壘,解鎖全員創(chuàng)新”為主題, 揭開賽靈思通過軟件革新解鎖軟件開發(fā)者的硬件加速壁壘,將其獨特的自適應(yīng)計算能力帶給全員開發(fā)者的新篇章。賽靈思大中華區(qū)銷售副總裁唐曉蕾及賽靈思軟件和人工智能高級經(jīng)理羅霖詳細(xì)介紹了賽靈思的戰(zhàn)略核心和Vitis將為業(yè)界帶來的改變。

  “行業(yè)的發(fā)展趨勢驅(qū)動著我們?nèi)プ龈嗟母淖儯闃I(yè)界做一些貢獻。Vitis的發(fā)布正是在這個大勢下‘應(yīng)運而生’。”--唐曉蕾。

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唐曉蕾通過賽靈思從器件到平臺轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢介紹 Vitis 發(fā)布的行業(yè)意義

  今天,大家關(guān)注的行業(yè)趨勢主要有三個,即從云到端統(tǒng)一穩(wěn)定的計算平臺、AI激增以及異構(gòu)計算。

  首先是云端到邊緣的統(tǒng)一化。如果大量的計算統(tǒng)一放在云端,存在帶寬要求不一致的問題;向端側(cè)轉(zhuǎn)移又面臨功耗、計算能力的問題。更多的情況是很準(zhǔn)確地去定義一個“物”到底應(yīng)該是在云側(cè)還是在端側(cè)。所以在這種情況下,一定需要一個從云到端統(tǒng)一的解決方案。

  第二個趨勢是AI激增,AI激增的前提是數(shù)據(jù)量激增,數(shù)據(jù)量激增之后,就需要AI分析。同時應(yīng)用場景也在激增,所以它也在呼喚一個統(tǒng)一的平臺。

  第三,異構(gòu)計算。隨著數(shù)據(jù)量和計算量增加到一定的極限,單純地增加核或者提高單核的速度,都已經(jīng)無法滿足要求,就引進了異構(gòu)計算的概念,即CPU加上ACK,或者CPU+GP,CPU+FPGA。雖然很多公司都通過這種方式去提升計算性能,但是均無法同時做到自適應(yīng)和可編程。

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  為了順應(yīng)上述發(fā)展趨勢的要求,賽靈思提出了自適應(yīng)的異構(gòu),與傳統(tǒng)的異構(gòu)不一樣,它不再是一個硬件,而是通過軟件感知架構(gòu)。由開發(fā)者決定應(yīng)用場景,再去決定用什么樣的平臺去做設(shè)計。

  賽靈思打造了一個卓越的設(shè)計環(huán)境,使各學(xué)科領(lǐng)域的編程人員與工程師能夠使用他們已熟知并掌握的工具和框架,共同開發(fā)與優(yōu)化他們的軟硬件。這意味著他們可以根據(jù)自己的應(yīng)用調(diào)整硬件架構(gòu),而不需要新型芯片。

  “借助賽靈思的平臺和工具,客戶可以根據(jù)他們的軟件來生成高效率定制化的硬件,以滿足其業(yè)務(wù)需求,這是賽靈思最大的優(yōu)勢,我相信也是業(yè)界獨一無二能夠提供這種能力的半導(dǎo)體廠商?!?--羅霖

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羅霖詳細(xì)介紹 Vitis 技術(shù)細(xì)節(jié)、功能、資源及發(fā)展路線

  羅霖指出,隨著客戶應(yīng)用場景的日益碎片化以及創(chuàng)新周期的縮短,客戶需要一個靈活的、可擴展性比較強的平臺,可以根據(jù)它的應(yīng)用和工作負(fù)載來自動優(yōu)化系統(tǒng),包括軟件甚至底層的硬件。

  而Vitis這一面向所有開發(fā)者的開發(fā)平臺可以讓包括軟件工程師和 AI 科學(xué)家在內(nèi)的廣大開發(fā)者都能受益于硬件靈活應(yīng)變的優(yōu)勢。用戶無需深入掌握硬件專業(yè)知識,即可根據(jù)軟件或算法代碼自動適配和使用賽靈思硬件架構(gòu)。

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  Vitis 統(tǒng)一軟件平臺包括如下四個重要組成部分:

 ?。?)全面的內(nèi)核開發(fā)套件,可無縫構(gòu)建加速的應(yīng)用。

  核心開發(fā)套件包括了Xilinx運行時庫(Xilinx Runtime,簡稱XRT),能夠管理不同域間的數(shù)據(jù)移動。主要目的是為上層應(yīng)用把底層硬件細(xì)節(jié)都抽象掉,包括像終端的處理、生命周期的管理、內(nèi)存數(shù)據(jù)的搬運等。

  同時,它還為用戶提供編譯器、分析器和調(diào)試器等核心開發(fā)工具,可無縫集成業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)建系統(tǒng)和開發(fā)環(huán)境。

 ?。?)完整的硬件加速開源庫,針對 Xilinx 硬件平臺進行了優(yōu)化。

  Vitis統(tǒng)一軟件平臺包括一組廣泛的、性能優(yōu)化的開源庫,這些庫提供了即開即用的加速功能,并且對現(xiàn)有應(yīng)用實現(xiàn)最小化代碼更改或零更改。

  其中8個Vitis 庫提供 400 余種優(yōu)化的開源應(yīng)用。這8個庫分別是:Vitis 基本線性代數(shù)子程序(BLAS)庫、Vitis 求解器庫、Vitis 安全庫、Vitis 視覺庫、Vitis 數(shù)據(jù)壓縮庫、Vitis 計量金融庫、Vitis 數(shù)據(jù)庫集和 Vitis AI 庫。借助這些庫,軟件開發(fā)者可以使用標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用編程接口(API)來實現(xiàn)硬件加速。

 ?。?)插入特定領(lǐng)域的開發(fā)環(huán)境,可直接在熟悉的更高層次框架中進行開發(fā)。

  主要包括Vitis AI和Vitis Video。Vitis AI集成了特定領(lǐng)域架構(gòu)(DSA)。DSA 提供了針對AI模型的硬件實現(xiàn),開發(fā)者可以使用包括 TensorFlow 和 Caffe 等業(yè)界領(lǐng)先框架對其進行配置與編程。Vitis AI 提供的工具鏈能在數(shù)分鐘內(nèi)完成優(yōu)化、量化和編譯操作,在賽靈思器件上高效地運行預(yù)先訓(xùn)練好的AI模型。此外,它也為從邊緣到云端的部署提供了專用 API,實現(xiàn)業(yè)界一流的推斷性能與效率。賽靈思很快還將推出另一個 DSA(Vitis Video),支持從 FFmpeg 直接進行編碼并提供同樣超級簡單且功能極強大的端到端視頻解決方案。

  (4)不斷發(fā)展的硬件加速合作伙伴庫和預(yù)建應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)。

  由合作伙伴公司提供的 DSA 包括:與 GATK 集成用于基因分析Illumina,與ElasticSearch 集成用于大數(shù)據(jù)分析的BlackLynx,以及當(dāng)前我們客戶正在使用的專有DSA。利用合作伙伴加速庫、框架插件以及加速應(yīng)用這一不斷發(fā)展的生態(tài)系統(tǒng),迅速啟動設(shè)計,加速開發(fā)者的量產(chǎn)進程。

  擁抱開源  “一站式”解鎖全員創(chuàng)新

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  本次發(fā)布的產(chǎn)品,賽靈思做了一個很大的創(chuàng)新。Vitis 平臺不僅不限制使用專有開發(fā)環(huán)境,而且可以插入到通用的軟件開發(fā)工具中,并利用豐富的優(yōu)化過的開源庫,使開發(fā)者能夠?qū)W⒂谒惴ǖ拈_發(fā)。

  如果客戶之前使用的是自己設(shè)計的開發(fā)環(huán)境,那完全可以在后臺調(diào)用賽靈思的編譯器和調(diào)試工具。同時客戶也可以寫一些腳本,利用開發(fā)工具完成整個應(yīng)用的開發(fā)。賽靈思做的不是把大家鎖在自己的環(huán)境里,而是把工具交給客戶,可以無縫集成在他們自己開發(fā)環(huán)境里。讓軟件開發(fā)人員在自適應(yīng)開發(fā)平臺上去釋放創(chuàng)新力。

  最重要的,它是開放的,不只是將工具開放給客戶,同時將里面的一些庫和開源代碼完全開放,客戶可以直接使用或修改這些代碼,從而進行定制化設(shè)計。

  賽靈思還宣布推出了一個開發(fā)者網(wǎng)站,方便開發(fā)者獲取示例、教程和文檔,同時作為連接Vitis開發(fā)者社區(qū)的空間。它將由賽靈思和Vitis專家及愛好者共同管理,并將提供Vitis有關(guān)的最新更新、提示和技巧的寶貴信息。


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