AI エンジンカーネルおよびグラフプログラミングガイド (UG1079) - 2024.1 日本語

Document ID: UG1079
Release Date: 2024-06-05
Version: 2024.1 日本語

概要
この資料に関連する設計プロセス
AI エンジンアーキテクチャの概要
AI エンジンのメモリ
ツール
シングルカーネルのプログラミング
AI エンジン API
カーネルプラグマ
カーネルコンパイラ
カーネルのシミュレーション
カーネルの入力および出力
スカラーおよびベクタープログラミングの概要
AI エンジン API の概要
スカラープログラミング
ベクターデータ型
ベクターレジスタ
アキュムレータレジスタ
丸めモードおよび飽和モード
キャストおよびデータ型変換
ベクターの初期化、読み込み、および保存
アライメント
初期化
ロードおよびストア
バッファーインターフェイスからのロードおよびストア
ポインターを使用したロードおよびストア
ストリームを使用したロードおよびストア
仮想リソースアノテーションを使用したロードおよびストア
ベクター算術演算
前乗算演算
ベクターリダクション
ビット単位の演算
データの比較
データの再形成
反復子
演算子のオーバーロード
浮動小数点演算
複数レーンの乗算 - sliding_mul
行列乗算 - mmul
API 演算の例
カーネルの最適化
ループ
ループのフラット化および展開
ループのソフトウェアパイプライン処理
Vitis IDE でのループ II の表示
Chess 指示子および C++ 属性
セパレーターのスケジューリング
並列ストリームアクセス
restrict キーワード
インラインキーワード
カーネルコードのプロファイリング
Vitis 統合 IDE およびレポートの使用
インターフェイスに関する考慮事項
AI エンジン間のデータ移動
AI エンジンデータメモリを使用したデータ通信
メモリおよび DMA を介したデータ通信
AXI4-Stream インターコネクトを使用したデータ通信
データ通信におけるバッファーとストリームの違い
フリーランニング AI エンジンカーネル
ランタイムパラメーターの指定
AI エンジンと PL カーネル間のデータ移動
GMIO を介した DDR メモリアクセス
AI エンジンを使用したサンプルデザイン
FIR フィルター
デザイン解析
スカラーゴールデン参照
シングルカーネルを使用したベクター化されたバージョン
複数のカーネルを使用したベクター化されたバージョン
行列乗算
ベクター化された行列乗算
データシャッフルカーネル
グラフプログラミングの概要
カーネルの準備
カーネルを含むデータフローグラフの作成
ランタイム比
推奨されるプロジェクトディレクトリ構造
コマンドラインからのグラフのコンパイルおよび実行
入力および出力バッファー
バッファーポートベースのアクセス
バッファーポートの属性と API
データアクセスのメカニズム
同期バッファーポートのアクセス
同期バッファーポートとマージンの設定
バッファーポートのマルチキャスト
マルチレート処理のバッファーポート接続
非同期バッファーポートアクセス
バッファーポートのデータ型
バッファーポートからデータへのアクセス
バッファーポートの反復子
スカラー反復子
ベクター反復子
例
バッファーポートのリニアアドレッシングとサーキュラーアドレッシング
循環入力バッファー
循環出力バッファー
非同期循環バッファー
カーネルのバッファーポート操作
現在の読み出し/書き込み位置の前方移動
現在の読み出し/書き込み位置の後方移動
バッファーポートとウィンドウの比較
グラフの変換
カーネルの変換
カーネル変換関数のプロトタイプの例
カーネルコードの変換
入力からの読み出しの例
ストリーミングデータ API
データアクセスのメカニズム
ストリームベースアクセス
カーネルのストリーム操作
ストリームのデータ型
入力ストリームの実行および前進
出力ストリームの書き込みおよび前進
パケットストリームの操作
パケットストリームの読み出しと書き込み
パケット処理
ランタイムグラフ制御 API
グラフの実行制御
グラフの基本的な反復実行
グラフの有限実行
グラフの無限実行
グラフの並列実行
タイミング調整された実行
ランタイムパラメーターの指定
ランタイムデータパラメーターの指定
ランタイムパラメーターのアップデート/読み出しメカニズム
グラフ API を使用したパラメーターのアップデート/読み出し
制御パラメーターを使用したランタイムグラフのリコンフィギュレーション
ランタイムパラメーターを使用するバイパス制御
ランタイムパラメーターサポートの概要
特殊なグラフコンストラクト
ルックアップテーブル
スタティックファイルスコープテーブル
共有グラフのテーブル
FIFO 深さ
ストリームスイッチ FIFO
DMA FIFO
AI エンジンタイルの DMA のパフォーマンス
カーネルのバイパス
明示的パケットスイッチング
パケットスイッチンググラフ構文
パケット分割および結合の接続
パケットスイッチングおよび aiesimulator
ロケーション制約
カーネルのロケーション制約
バッファーのロケーション制約
FIFO のロケーション制約
エリアロケーション制約
階層制約
相対的制約
バッファー割り当ての制御
C++ カーネルクラスサポート
C++ テンプレートサポート
マルチキャストサポート
条件付きポート
グラフオブジェクトのアレイ
AI エンジン/プログラマブルロジックの統合
RTL プログラマブルロジックを使用したデザインフロー
プログラマブルロジックと通信するグラフの設計に関する考慮事項
PL インターフェイスタイルの機能
AI エンジンと PL のレートマッチング
AI エンジン - PL インターフェイスのパフォーマンス
AI エンジン - PL インターフェイス AXI プロトコル
AI エンジン - PL インターフェイステキスト入力フォーマット
グラフのプログラミングモデル
グラフトポロジ
概要
シングルカーネルグラフ
複数のサブグラフのリンク
階層的グラフ
再帰グラフ
ライブラリコンポーネントを使用するグラフ
プログラミングモデルの機能
input_plio/output_plio の設定
input_gmio/output_gmio の設定
AI エンジンと DDR メモリ接続のプログラミングモデル
ハードウェアエミュレーションおよびハードウェアフロー
AI エンジン/PL と AI エンジン/NoC インターフェイスのパフォーマンス比較
ハードウェアのデータスループット見積もり
タイマーを使用するスループット測定
イベント API を使用したスループット測定
イベントトレースを使用するスループット測定
組み込み関数を使用したシングルカーネルのプログラミング
組み込み関数
スカラーおよびベクタープログラミングの概要
AI エンジンのデータ型
ベクターレジスタ
アキュムレータレジスタ
キャストおよびデータ型変換
ベクターの初期化、読み込み、および保存
アライメント
初期化
ロードおよびストア
ベクターレジスタからのロードおよびストア
メモリからのロードおよびストア
ポインターを使用したロードおよびストア
ストリームを使用したロードおよびストア
仮想リソースアノテーションを使用したロードおよびストア
アップデート、抽出、およびシフト
ベクターレジスタレーンの並べ替え
データ選択
データシャッフル
データ選択
MAC 組み込み関数
32x32 ビットに対する MAC
32x16 ビットに対する MAC
16x16 ビットに対する MAC
8x8 ビットに対する MAC
オプション
データ並べ替えおよび MAC の例
ループ
浮動小数点演算
組み込み関数を使用したデザイン解析およびプログラミング
行列ベクター乗算
カーネルコーディングの限界
ベクター化
組み込み関数を使用したコード記述
行列乗算
カーネルコーディングの限界
ベクター化
組み込み関数を使用したコード記述
複数カーネルのコーディング例: FIR フィルター
カスケードストリームを使用した 1 Gsps インプリメンテーション
組み込み関数を使用したコード記述
適応型データフローグラフ仕様のリファレンス
戻りコード
グラフオブジェクト
グラフ
kernel
port<T>
parameter
bypass
パケット処理用のグラフオブジェクト
入力/出力オブジェクト
input_gmio/output_gmio
input_plio/output_plio
接続
接続コンストラクターテンプレート
ポートの組み合わせ
制約
constraint<T>
constraint< std::vector<T>>
マップ制約
その他の制約
JSON 制約
ノード制約
制約
シム制約
予約済みメモリ制約
コロケーションノード制約
同じ場所に配置されないノード制約
コロケーション予約済みメモリ制約
同じ場所に配置されない予約済みメモリ制約
相対的制約
ポート制約
バッファー制約
コロケーションノード制約
非コロケーションノード制約
コロケーションポート制約
非コロケーションポート制約
排他的に同じ場所に配置されるポート制約
コロケーション予約済みメモリ制約
非コロケーション予約済みメモリ制約
FIFO 制約
グローバル制約
エリアグループ制約
isomorphicGraphGroup 制約
AI エンジンカーネルでの restrict キーワードの使用
ポインターエイリアシング
厳密なエイリアシング規則
restrict キーワード
restrict 修飾子
未定義の動作
インライン関数での restrict キーワードの適用範囲
読み出し/変更/書き込みループに restrict キーワードを使用する利点
派生ポインター
概要
その他のリソースおよび法的通知
その他の資料
サポートリソース
参考資料
改訂履歴
お読みください: 重要な法的通知

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