AMD Vitis™ Model Composer

發布者: AMD

AMD Vitis™ Model Composer 是一種基於模型的設計工具,可在 MathWorks MATLAB® 和 Simulink® 環境中進行快速設計探索。它可以作為 AMD Vivado™ Design Suite 標準版或企業版以及 Vitis 開發環境的附加許可證購買。

概述

Vitis Model Composer 概述

Vitis™ Model Composer 是一個基於模型的設計工具,不僅可在 MathWorks MATLAB® 和 Simulink® 環境中進行快速設計探索,而且還可通過自動代碼生成在 AMD 器件上加速投產進程。

您可以設計您的 DSP 算法並使用高層次性能優化模塊對其進行迭代,同時還可通過係統級仿真驗證功能正確性。Vitis Model Composer 可通過自動優化將您的設計轉換為生產質量級實現方案。

該工具提供一個具有 200 多個 HDL、HLS 和 AI 引擎模塊的庫,用於在 AMD 器件上設計並執行算法。此外,它還允許將自定義 HDL、HLS 和 AI 引擎代碼按模塊導入工具。

Vitis Model Composer 提供了一種設計 Versal™ 自適應 SoC 的方法。該工具可以幫助設計者創建針對 PL 和 AI 引擎陣列的複雜係統。了解如何將Versal AI 引擎與 Vitis Model Composer 結合使用 。

Vitis Model Composer 為 DSP 提供 AMD 係統生成器的所有功能性,自 2021.1 版起,該係統生成器不再按獨立工具提供。

設計 Versal AI 引擎

Model Composer 培訓

了解如何開發 Versal AI 引擎
使用 Vitis Model Composer
訪問全新網頁 >

Vitis Model Composer 功能

下麵是 Vits™ Model Composer 特性的簡要概述。點擊其它標簽,了解完整詳情。

分析、調試與可視化

分析、調試與可視化

Model Composer 分析

使用 MATLAB 和 Simulink 環境分析並顯示設計:

  • 直接從 Simulink 庫瀏覽器使用優化的 AI 引擎、HLS 和 HDL 模塊
  • 按模塊導入自定義 AI 引擎、HLS 和 HDL 代碼
  • 在 Simulink 環境中運行快速仿真
  • 將結果與 MATLAB 和 Simulink 環境中的黃金參考進行比較
  • 利用中間信號進行調試,並讓設計可視化
AI 引擎與 PL 的協同仿真

AI 引擎與靈活應變引擎的協同仿真

Model Composer 協仿真

協同仿真異構係統:

  • 直接從該庫瀏覽器使用優化的 AI 引擎/HLS/自適應引擎,或按模塊形式導入代碼
  • 將 AI 引擎陣列與 HLS 內核模塊或 HDL 模塊無縫連接
代碼生成

代碼生成

模型編寫器代碼生成

從設計生成代碼,以提升生產力:

  • 生成帶有約束的圖形代碼
  • 生成 RTL (Verilog/VHDL)
  • 使用插入的程序生成優化的 HLS 代碼
  • 生成測試工作台
硬件設計驗證

硬件設計驗證

VCK190 開發板

輕鬆驗證硬件設計:

  • 生成數據移動器、處理係統代碼與配置文件
  • 生成構建硬件設計所需的 make 文件
  • 點擊按鈕,將設計移動到硬件中

新增功能

2024.1 版本亮點

最新 DSP 庫函數在 AMD Vitis Model Composer 中為 AIE 和 AIE-ML 提供支持:

  • 時分複用 (TDM) FIR 濾波器函數
  • 用於構建 1GSPS 多相位信道器,實現更高的吞吐量
  • DFT/IDFT:提供 SSR 支持
  • 針對小尺寸進行了吞吐量/時延轉換的優化
  • FFT/IFFT:針對 CINT32 位旋轉提供更廣泛的支持
  • 混合基數 FFT/IFFT:提供 AIE-ML 支持

Model Composer Hub 塊的易用性改進

硬件驗證流程增強

v 2024.1 增強了對操作係統和 MATLAB® 版本的支持:

  • RHEL 9​
  • MATLAB R2023a and R2023b

新的示例設計可在 Github 上找到。

2023.2 版本亮點

AI 引擎模塊更新

  • 可將 AIE-ML 圖形按模塊導入 Vitis Model Composer
  • 用於在 Vitis Model Composer 中實現 AIE 和 AIE-ML 的最新 DSPlib 函數
  • 在 Simulink® 工具中針對內部信號繪製 AIE 仿真器輸出圖

HLS 內核模塊更新

  • 自動測試台生成
  • 擴大了 HLS 內核模塊的數據類型支持範圍

Vitis Model Composer 和 Vitis 工具的完美整合

  • 直接從 Vitis Model Composer 生成 .xo 和 libadf.a 文件

其它增強功能

  • MATLAB® 工具版本支持:R2021a、R2021b Update 6、R2022a Update 6、R2022b
  • 為硬件驗證流程提供的其它拓撲
  • GitHub 提供的最新示例輔助資料

2023.1 關鍵特性與增強功能

AI 引擎

  • 顯著改善了 AI 引擎 DSP 模塊的響應性
  • 支持使用非默認構造函數導入 AI 引擎圖形。


HLS

  • Windows 平台現在支持 HLS 內核模塊。
  • 在 HLS 內核模塊中,用戶可以指定一個輸入參數,用作輸入參數或輸入端口。
  • HLS 內核模塊現在支持新數據類型,包括 hls::stream >,  hls::stream >,  ap_uint,  ap_int


HDL

  • 支持 Versal 器件的新浮點 DSPFP32 模塊。該模塊具有快速仿真功能。
  • 新增針對 Versal 器件優化的矢量 FFT 浮點模塊
  • Gateway-In AXIS 模塊現在支持更廣泛的輸出數據類型(類似於 Gateway-In 模塊)。


通用

  • 中心模塊的改進:
  • 新增配置 AI 引擎並行構建數的選項。
  • 新增顯示子係統中無效模塊列表的機製。
  • 新增提供 AI 引擎仿真器選項的域。
  • 支持 MATLAB 工具 R2021a、R2021b 以及 R2022a 版本

2022.2 特性與增強功能

在 2022.2 中,Vitis Model Composer 包含許多新特性與增強功能。

Versal AI 引擎設計的特點

  • 您現在可以為 AI 引擎 DSP 模塊添加圖形約束,更好地執行對性能/利用率的控製
  • 在運行周期近似 AI 引擎仿真之後,該工具將在 Simulink 數據檢查器中顯示遊標限定的輸出數據部分的吞吐量
  • 提高了 AI 引擎圖形導入模塊的易用性:
    • 現在無需使用 *.cpp 導入圖形
    • 該工具可自動檢測 RTP 端口,用戶無需手動指定 RTP 端口
  • 增強了 DSP 庫模塊
    • 新增基於流媒體的動態點 FFT 模塊
    • 新增窗口功能塊以及基於流媒體的窗口功能塊
    • 所有基於流媒體的 FIR 模塊均支持超級采樣率 (SSR> 1)
    • 在半帶抽取器模塊中添加了抽取多相 (TP_PARA_DECI_POLY) 參數
    • 在半帶內插模塊中添加了內插多相 (TP_PARA_DECI_POLY) 參數
    • 為 FIR 半帶內插器窗口和流媒體模塊增加了上移中心抽頭參數
  • 新增 buffer_1d 支持,可搶先體驗
    • 支持 sync、async 和 cycle buffer_1d。
    • 通過支持的 GUI 或內核代碼指定大小
    • 可通過內核代碼指定裕度

HLS

  • 增強了 HLS 內核模塊,可支持擴展的模板化參數
  • 增強的窗口處理模塊,可將 URAM 資源作為目標


HDL

  • 對 Vitis Model Composer 的 Blackbox RTL 導入流入做了重大改進
    • 擴大了對 SIGNED、UNSIGNED、BOOLEAN、FLOAT32 及 FLOAT64 的輸入端口數據類型的支持
    • 在二進製點位大於 0 的情況下,增加了對 UFIXED 和 SFIXED 的輸入端口數據類型的支持,可進行一些手動幹預
    • 增加了使用通用參數帶來整數或浮點值陣列的支持
    • 添加了 API 調用的全新 addDirectory(),以帶來多個 HDL 文件
  • 更新了 Questa 第三方仿真器模塊 GUI,可提供預編譯 unisim 庫


通用

  • 全麵檢修了 Vitis Model Composer Hub 模塊
    • 主要用戶界麵升級,可支持異構設計。
    • 自動檢測有效的 AI 引擎、HDL 和 HLS 子係統
    • 現在不再使用係統生成器令牌,現有係統生成器設計可以自動升級,以便使用全新的 Hub 模塊
  • 增強了硬件驗證流程,現在也支持 HDL 專用設計以及 Versal 平台的 HDL→AI 引擎 →HDL 設計
  • MATLAB 支持 - R2021a / R2021b
  • 右鍵點擊畫布上的選項以及 AMD BlockAdd、BlockConnect 和 AMD 工具等模塊已刪除
  • 改進了補丁使用機製。

在 2022.1 中,Vitis Model Composer 包含許多新特性添加與增強。

如欲了解更多詳情,請查看:

  • AI 引擎
    • 在對 AI 引擎 DSP 模塊執行 Simulink 仿真時,編譯時間銳減 50%。
    • 為 DSP 庫模塊啟用了流媒體支持。
    • 在 DSP 庫中增加了以下模塊:
      • 數據流 FFT 與 IFFT
      • 數據流 DDS 與混合器
      • 動態點 FFT
      • FIR Resampler
      • 基於數據流的 FIR 計數器,麵向所有現有窗口 FIR 塊(抽取器、濾波器和插值器)
    • PLIO 和 FIFO 塊現在是兩個獨立的模塊,AIE 信號規範模塊已淘汰。
    • 您現在可以在約束管理器中指定 PLIO 約束和 FIFO 約束。
    • AI 引擎導入塊現在可按較大子係統的一部分屏蔽,而且其參數可使用該屏蔽的參數值。
    • 約束管理器變量現在可使用包含 AI 引擎模塊的子係統掩碼的掩碼參數。
  • HLS
    • HLS 內核導入塊現在支持模板函數。
    • HLS 內核模塊簡單易用的增強功能。
  • HDL
    • Vivado 仿真器流媒體的黑匣子導入現已更新,默認情況下可為仿真及代碼生成提供 VHDL2008 支持。
    • 最新網關入口 AXI 流媒體實用程序和最新網關出口 AXI 流媒體實用程序有助於在 AI 引擎和 HDL 域之間實現連接。
    • Vitis Model Composer 不再依賴 Qt 庫。這不僅將為模塊 GUI 帶來始終如一的觀感,而且還將提高工具的穩定性並保持功能不變。更新後,模塊 GUI 的啟動速度比基於 Qt 的模塊 GUI 的啟動速度更快。
        現在,
      • HDL 模塊在默認情況下使用 Simulink 本地 GUI,而不是 Qt GUI。
      • 資源分析儀已更新,現在使用 MATLAB 應用設計工具,而不是基於 Qt 的 GUI。
      • 時序分析儀已更新,現在使用 MATLAB 應用設計工具,而不是基於 Qt 的 GUI。
    • 最新 SSR-FIR 演示展示如何高效實施極高數據速率(超過 1Gsps)的濾波器。
  • 通用
    • 針對可擴展性和易用性對 Vitis Model Composer 中心模塊進行全麵檢修。
      • 係統生成器令牌功能現已融入 Vitis Model Composer 中心模塊。
      • 2022.2 版將淘汰係統生成器令牌
    • 硬件驗證流程現在除了支持裸機外,還支持 Linux。
    • “AIE 至 HDL”和“HDL 至 AIE”模塊不再提供 HDL 網關模塊。
    • 现金网博e百 現為無法訪問互聯網的客戶隨附示例快照。發布新版示例時,該工具將提示用戶從 GitHub 下載示例新版本。
    • 為了便於使用,不屬於代碼生成部分的實用程序塊現在以白色為背景顯示。
    • 為了方便使用,增強並重組了庫瀏覽器。
    • RHEL 8.x 支持。
    • MATLAB 支持 - R2021a / R2021b

在 2021.2 中,Vitis Model Composer 包含許多新特性添加與增強。

如欲了解更多詳情,請查看:

  • AI 引擎
    • 點擊按鈕,將支持 AI 引擎與 PL (HLS, HDL) 模塊的設計運行到 Versal AI 內核硬件中。
    • 並行編譯 AIE 模塊,顯著加速 Simulink 仿真。
    • 增強了 AI 引擎約束編輯器
    • 在 AIE DSP 庫中增加了 DDS 和 Mixer 模塊
    • 增強了“固定尺寸”及“可變尺寸”模塊
    • 支持 int64 和 uint64 數據類型
    • 支持 accfloat 和 caccfloat
    • 增強了 GitHub 示例並在 GitHub 中整合了 HLS 示例
    • 生成的數據流圖形代碼現在包括 PLIO 規範
    • 增強了從 GitHub 下載並瀏覽示例的可用性
    • 支持 AIE 源塊
    • xmcVitisRead 和 xmcVitisWrite 實用程序用於讀寫 AIE 仿真器和/或 x86Simulator 的數據文件
    • 係統化 AIE dsplib 模塊的 GUI 參數
    • 全新 64x32 偽逆設計示例
    • 支持 64 個 AI 引擎內核及達 16 GSPS 吞吐量的全新雙流 SSR 濾波器示例
  • HDL
    • 為 FIFO 模塊提供非對稱讀寫數據位寬支持
  • HLS
    • 支持基於 HLS 的 C 語言代碼的仿真與實現,其可利用 AMD FIR、FFT 及 DDS 邏輯核
  • 通用
    • 支持 MATLAB — R2020a、R2020b 和 R2021a
    • 新增對 Ubuntu 20.04 的支持

Vitis Model Composer 現在可為 DSP 提供 AMD 係統生成器功能性。一直將 AMD 係統生成器用於 DSP 的用戶可繼續使用 Vitis Model Composer 進行開發。

  • AI 引擎
    • 全麵的約束編輯器可幫助用戶在 Vitis Model Composer 中為 AI 引擎內核指定所有約束。 生成的 ADF 圖將包含這些約束。
    • 將 AI 引擎的 FFT 和 IFFT 模塊添加至庫瀏覽器。
    • 用戶現在可以使用庫瀏覽器訪問大量 AI 引擎 FIR 模塊變體。
    • 能夠使用 FIR 濾波器的輸入端口指定濾波器係數。
    • 新增兩個全新的實用程序模塊:“RTP 源”和“可變大小”。
    • 增強的 AIE 內核導入塊現在也支持導入模板化的 AI 引擎功能。
    • 能夠在 Hub 模塊中為 AI 引擎設計指定 AMD 平台。
    • 用戶可通過 Hub 模塊,在運行 AIE 仿真後隨時重啟 Vitis 分析器。
    • 用戶現在可以使用 Simulink 數據檢查器繪製周期近似輸出,並查看每個輸出的估計吞吐量。
    • 增強了僅使用圖形報頭文件將圖形作為模塊導入的可用性。
    • 使用取消按鈕修改進度條
    • 當 MATLAB 工作目錄和模型目錄不同時,改進了導入 AI 引擎內核或仿真設計時的可用性。
    • 現在在默認情況下,禁用了 AIE 仿真過程中的剖析。可以從 Model Composer Hub 模塊中選擇性地啟用。
    • 全新 TX Chain 200MHz 示例。
    • 使用 HLS、HDL 和 AI 引擎模塊展示設計的全新 2d FFT 示例。
  • HDL
    • 針對 SSR FIR(改進超過 10 倍)和 SSR FFT 提高了仿真速度。
    • 針對 RAM 等內存模塊和 FIFO 提高了仿真速度
    • 在黑盒導入流程中使用 VHDL 2008 更新了 Questa 仿真器
  • 通用
    • Vitis Model Composer 現在可為 DSP 提供 AMD 係統生成器功能性。一直將 AMD 係統生成器用於 DSP 的用戶可繼續使用 Vitis Model Composer 進行開發。
    • 支持 MATLAB — R2020a、R2020b 和 R2021a

  

在 2020.2,MATLAB 和 SIMULINK 的附加組件是AMD Model Composer 和 System Generator for DSP 的統一。

3 個可互聯的域:

  • RTL ( System Generator for DSP)
  • HLS (Model Composer)
  • 人工智能引擎:這是一個可通過 MATLAB 和 Simulink 附件確定目標的新域

AI 引擎 (Model Composer)

  • 導入 AI 引擎內核:C、C++、模板、狀態封裝類別
  • 導入自適應數據流圖形:支持模板
  • 網關
    • AIE 和 RTL 域
    • AI 引擎和 HLS 內核域
  • 接受位置一致性和 FIFO 插入。
  • 庫包含 AI 引擎 DSP 庫模塊
  • 運行軟件仿真和 AI 引擎仿真

培訓與視頻

培訓


視頻

Model Composer 視頻鏈接

使用 Simulink 和 Vitis Model Composer 設計 AMD Versal ACAP 的 AI 引擎

觀看視頻

Model Composer 視頻鏈接

使用 Vitis Model Composer 在 Avnet ZUBoard 上設計 FIR 濾波器

觀看視頻

Model Composer 視頻鏈接

使用 Simulink 和 AMD Vivado Simulator 進行早期 FPGA/SoC 設計驗證

觀看視頻

下載

購買

Vitis Model Composer 可以作為 Vivado ML 標準版或企業版以及 Vitis™ 統一軟件平台的附加許可證購買。

如需評估,請從现金网博e百 許可網站生成免費的 90 天評估許可證。

下載

可以額外選擇 Vitis Model Composer 作為設計工具,其可通過 Vivado 安裝程序安裝,也可通過 Vitis 安裝程序安裝。