面向OPENCL的ALTERA SDK

Posted 2020-06-17

面向OPENCL的ALTERA SDK

使用面向开放计算语言 (OpenCL?) 的?Altera??SDK，用户可以抽象出传统的硬件 FPGA 开发流程，采用更快、更高层面的软件开发流程。在基于 x86 的主机上迅速完成 OpenCL 加速器代码仿真，获得详细的优化报告，包括专门的算法流水线相关信息，缩短编译时间，直至得到满意的内核代码结果。利用预先编写的最优?OpenCL?或者?RTL?功能，从主程序调用它们，或者直接从您的?OpenCL?内核调用它们。

什么是 OpenCL？

OpenCL 标准是第一个开放、免版税、统一的编程模型，能够在异构系统上加速算法实现。OpenCL 支持在不同的平台上使用基于 C 的编程语言来开发代码，例如，中央处理单元 (CPU)、图形处理单元 (GPU)、数字信号处理器 (DSP)，以及现场可编程门阵列 (FPGA)。

对于软件工程师而言，OpenCL 是编程模型，对于系统规划人员而言则是一种方法。它基于标准 ANSI C (C99)，扩展了并行功能。OpenCL还包括应用程序接口 (API)，一般通过 PCI Express? 实现主机与硬件加速器的通信，或者一个内核与另一个没有主机控制的内核进行通信。除此之外，作为供应商扩展功能，Altera 还提供 I/O 通道 API，将数据从 10Gb 以太网等流 I/O 接口直接输入到内核中。OpenCL 的关键优势在于它是可移植、开放、免版税的标准，这也是它与专用编程模型的关键不同。

在 OpenCL 模型中，用户规划任务来控制队列，每个器件至少有一个队列。OpenCL 运行时功能会将数据并行任务分解成片，将其发送给器件中的处理单元。这是主机与任何硬件加速器进行通信的方法。由每一硬件加速器供应商抽象出供应商相关的内容。面向 OpenCL 的 Altera SDK 完成这一工作，并且符合 OpenCL 1.0 标准。

关于 OpenCL 1.0 标准的详细信息，请参考 Khronos 的OpenCL 规范。Khronos 集团的很多供应商都支持 OpenCL。如果需要了解其他信息，请访问http://www.khronos.org/opencl/。

什么是面向 OpenCL 的 Altera SDK？

面向 OpenCL 的 Altera SDK 抽象出复杂的 FPGA 设计，支持软件编程人员采用基于 ANSI C 语言的 OpenCL C 来编写硬件加速内核函数，并支持其他的 OpenCL 结构，方便了在 FPGA 上实现应用程序。作为我们 SDK 的一部分，我们提供全套工具让软件编程人员更快速的完成开发流程，这包括：

• 在 x86 上单步调试代码的仿真器，确保了正常工作。
• 详细的优化报告，以理解负载和存储内部循环的相关性。
• 显示内核内部性能的分析器，保证了正确的存储器合并以及无阻塞硬件流水线。
• OpenCL 编译器，能够在一个步骤中对内核代码进行 300 次优化，产生整个 FPGA 镜像。

面向 OpenCL 的 Altera SDK 已经全面投产，使得 Altera 成为解决方案符合 OpenCL 规范的第一家 FPGA 公司。面向 OpenCL 的 Altera SDK 支持各种主 CPU，包括 SoC 器件中的嵌入式 ARM??Cortex?-A9 处理器内核、IBM Power 系列处理器以及标准 x86 CPU 等。面向 OpenCL 的 Altera SDK 在多个 FPGA 和多块电路板以及各种存储器目标上支持可扩展解决方案，例如，可进行顺序存储器访问的 DDR SDRAM，进行随机存储器访问的 QDR SRAM，或者支持低延时存储器访问的 FPGA 存储器。还支持半精度以及单精度和双精度浮点。