آموزش شتاب تابع در FPGA با Vitis-Part 1: Fundamental

سرفصل ها و درس ها

پیش درآمد Prologue

• معرفی Introduction

• ساختار دوره Course Structure

سیستم های جاسازی شده Embedded Systems

• معرفی Introduction

• تعریف Definition

• نقش FPGA FPGA Role

• نقش HLS HLS Role

• Zynq Zynq

• Zynq MPSoC Zynq MPSoC

• تمرینات Exercises

• امتحان Quiz

ساختار آزمایشگاه LAB Structure

• معرفی Introduction

• تعریف Definition

• جریان طراحی Design Flow

• تمرینات Exercises

• امتحان Quiz

راه اندازی سخت افزار/نرم افزار Hardware/Software Setup

• معرفی Introduction

• ساختار راه اندازی Setup Structure

• VirtualBox VirtualBox

• Xilinx Vitis Xilinx Vitis

• برد ZCU102 -- پلت فرم Vitis ZCU102 Board -- Vitis Platform

• تخته Ultra96v2 -- پلتفرم Vitis Ultra96v2 Board -- Vitis Platform

• برد ZyboZ7-20 -- پلتفرم Vitis ZyboZ7-20 Board -- Vitis Platform

Vitis-DesignFlow Vitis-DesignFlow

• معرفی Introduction

• تعریف Definition

• پروژه ویتیس Vitis Project

• شبیه سازی نرم افزار Software Emulation

• شبیه سازی سخت افزار Hardware Emulation

• سخت افزار FPGA واقعی Actual FPGA Hardware

• تمرینات Exercises

• امتحان Quiz

برنامه میزبان Host Program

• معرفی Introduction

• مدل برنامه نویسی Programming Model

• مفاهیم OpenCL OpenCL Concepts

• ساختار میزبان Host Structure

• کد میزبان Host Code

• تمرینات Exercises

نمونه مقیاس بندی Scaling Example

• معرفی Introduction

• تعریف Definition

• مدل اجرای هسته Kernel Execution Model

• کد هسته Kernel Code

• Burst Transfer Data Burst Data Transfer

• کد میزبان Host Code

• آزمایشگاه: اجرا Lab: Executing

• آزمایشگاه: اشکال زدایی Lab: Debugging

• تمرینات Exercises

مثال آستانه تصویر Image Thresholding Example

• معرفی Introduction

• تعریف Definition

• کد هسته Kernel Code

• کد میزبان Host Code

• شبیه سازی -- آزمایشگاه Emulation -- Lab

• سخت افزار -- آزمایشگاه Hardware -- Lab

• تمرینات Exercises

مثال شتاب دهنده رابطه خطی Linear Relationship Accelerator Example

• معرفی Introduction

• تعریف Definition

• کد هسته Kernel Code

• میزبان Host

• آزمایشگاه -- شبیه ساز Lab -- Emulator

• آزمایشگاه -- سخت افزار Lab -- Hardware

• تمرینات Exercises

بهینه سازی حلقه Loop Optimisation

• معرفی Introduction

• تعریف Definition

• تأخیر حلقه Loop Latency

• حلقه باز کردن Loop Unrolling

• پارتیشن بندی آرایه Array Partitioning

• ادغام حلقه Loop Merge

• خط لوله حلقه Loop Pipeline

• حلقه های تو در تو: صاف کردن Nested Loops: Flattening

• وابستگی های داده Data Dependencies

• وابستگی های حافظه Memory Dependencies

• تمرینات Exercises

• آزمون ها Quizzes

ضرب ماتریس بردار (mxv) Matrix-Vector Multiplication (mxv)

• معرفی Introduction

• تعریف Definition

• الگوی دسترسی به هسته Kernel Access Pattern

• حلقه های هسته Kernel Loops

• آزمایشگاه Lab

• تمرینات Exercises

پارتیشن بندی سخت افزار/نرم افزار Hardware/Software Partitioning

• معرفی Introduction

• تعریف Definition

• Gperftools Gperftools

• آزمایشگاه Gperftools Gperftools Lab

• تمرینات Exercises

• آزمون ها Quizzes

پروژه 1: ضرب ماتریس پراکنده-بردار (SpMV) Project 1: Sparse Matrix-Vector Multiplication (SpMV)

• معرفی Introduction

• تعریف Definition

• آزمایشگاه کد پایه Baseline Code LAB

• کد HLS - 01 HLS Code - 01

• کد HLS - 01 آزمایشگاه HLS Code - 01 Lab

• کد HLS - 02 HLS Code - 02

• کد HLS - 02 آزمایشگاه HLS Code - 02 Lab

• آزمایشگاه ویتیس Vitis Lab

پروژه 2: ماشین بردار پشتیبانی (svm) Project 2: Support Vector Machine (svm)

• تعریف Definition

• کد نرم افزار Software Code

• ساختار کد Code Structure

• کد HLS HLS Code

• آزمایشگاه Lab

ضمیمه Appendix

• نحوه ایجاد پلتفرم سخت افزار zybo-z7-20 Vitis 2020.2 How to create zybo-z7-20 Hardware Vitis 2020.2 Platform

• پلتفرم جاسازی شده Vitis 2021.1 برای Zybo-Z7-20 Vitis 2021.1 Embedded Platform for Zybo-Z7-20