适用于 Versal 器件的 DSP - 2023.2 简体中文

电源设计管理器 用户指南 (UG1556)

Document ID
UG1556
Release Date
2023-10-18
Version
2023.2 简体中文

AMD 器件系列具有多种数字信号处理 (DSP) 块,不同的块带有不同的功能。要为 DSP 输入信息,请首先复查 UltraScale 架构 DSP slice 用户指南(UG579),了解 DSP 选项卡中的参数。

提示: 在 PDM 中,默认 DSP 配置假定为 27x18。必须对翻转率进行相应缩放才能得到准确的功耗估算。例如,如果预计 18x18 DSP 翻转率为 25%,那么请按 0.86(即 21.5%)对其进行缩放并输入 PDM。同样,对于 12x12 配置,请按 0.8 来缩放实际翻转率。
提示: DSP slice 具有时钟使能 (CE) 端口。在“Toggle Rate”(翻转率)列中输入数据时,请记得将数据输入翻转率与 DSP slice 时钟使能率相乘。例如,如果将随机数据(通常约 38% 的数据翻转率)输入 DSP slice,该 slice 的时钟使能仅占 50% 的时间,输出数据翻转率应按 CE 率进行缩放,由此可得数据翻转率为 19% (38% x 50%)。请参阅下图示例。
提示: 如果器件系列采用的乘法器中含寄存器 (MREG),那么使用此流水线寄存器有助于降低动态功耗。

DSP页面涵盖了 DSP58 块的资源估算。与前几代相似,AMD Versal™ 自适应 SoC DSP 块可实现各种算术和逻辑函数,包括加减乘法以及常用 DSP 函数(如乘积累加)。与前几代相似,DSP 块可以实现各种逻辑函数(如 XOR),并且可通过级联来构成数字滤波器。Versal 自适应 SoC DSP 块具有范围更宽的 27x24 复数乘法器(也可配置为 3 个 9x8 乘法器),并包含更宽的 58 位累加器。Versal 自适应 SoC DSP 还支持浮点加法和乘法。

以下设置描述可用于配置 Versal 自适应 SoC DSP 块以便进行功耗估算:

“Configurations”(配置)
Versal 自适应 SoC PDM 支持您针对 DSP 块使用特定于模式的配置。您可根据当前执行的 DSP 操作从下拉列表中选择合适的配置。Versal DSP58 功耗模型支持的准确性精度远高于前几代。有多种不同大小的整数乘法器、MAC、点积、复数乘法器和浮点运算可供您选择。
“DSP58 Slices”(DSP58 分片数)
表示 DSP58 块的数量。在 Versal 架构中,每个 DSP58 块都可实现 1 个 27x24 定点乘法器,您可将 2 个 DSP58 块与公用逻辑配对来实现 1 个 18 位复数乘法器。
“Clock”(时钟)
从下拉菜单中选择DSP58 slice时钟。
“Block Toggle Rate”(块翻转率)
这是所有 DSP 块信号的平均翻转率。请按需手动调整翻转率。
  • 如果仅在周期内一小段时间内启用 DSP 块,请通过“Enable Rate”(使能率)来按比例调整Block Toggle Rate。例如,如果在一半周期内启用 DSP,请将Block Toggle Rate乘以 0.5 以获取新的Block Toggle Rate
  • 如果 DSP 块不使用所有乘法器输出,请按使用的输出位比例来调整Block Toggle Rate。如果仅使用 48 位,请将Block Toggle Rate乘以 (48 / 58) 以反映 DSP 块中主动开关信号的比例。
“DSP Mode”(DSP 模式)
表示 DSP 块的工作模式。该字段为自动填充,针对指定配置为只读。
INT24
此模式与前几代的 DSP58 兼容。INT24 表示 DSP 块配置为 27x24 有符号的定点乘法器。如果使用更小的乘法器,请按使用的输出位的比例来调整 Block Toggle Rate。
INT8
在此配置中,DSP58 使用Vector Fixed Point ALU(矢量定点 ALU)模式。此模式用于计算含累加 (accumulate) 或后加 (post add) 选项的 3 部分 9x8 矢量点积。
CINT8
此模式表示 2 个相邻 DSP58 块配置为实现 1 个 18 位复数乘法器。请确保将每个复数乘法器 2 个 DSP slice 纳入 DSP slice 总数考量范围。
FP32
在此配置中,DSP58E5 使用浮点乘法器和加法器。此模式用于计算含累加 (accumulate) 或后加 (post add) 选项的 FP32 单精度或 FP16 半精度计算。
“MULT Used?”(是否使用 MULT)
表示是否使用 DSP58 乘法器。默认值为Yes(是),因为预计大部分情况下都会使用乘法器。该字段为自动填充,针对给定配置为只读。
“Multiplier Pipeline Used?”(是否使用乘法器流水线)
MULT Used设为Yes时,表示是否对乘法器执行流水打拍。由于乘法器传输延迟较大,因此,通常需流水打拍,所以此项默认值为Yes。仅当时钟速度极低或者对于 DSP 配置不使用乘法器时,该值才应设为No
“Pre-Add Used?”(是否使用前加)
DSP58 包含 27 位有符号加法器,可用于驱动乘法器的单输入或双输入。如果当前实现的算术功能需要前加(例如,(B + D) * A)运算,请选择Yes。默认值为No。该字段为自动填充,针对给定配置为只读。
“AD Reg Used?”(是否使用加法器寄存器)
这表示前加法器 (Pre-Adder) 输出先进行流水打拍,然后再馈送到乘法器输入。默认值为No。该字段为自动填充,且您可覆盖此设置。