概述

用于数字信号处理的 Vitis™ DSP 库

Vitis DSP 库包含:

  • 数字信号处理的 L1、L2 和 L3 级
  • AI 引擎 DSP 库
  • 可编程逻辑 (PL) DSP 库
1662784-Vitis-DSP-Diagram-1_Rev2

Vitis AI 引擎 DSP 库 — 主要特性

加速器二进制文件

将加速器二进制文件下载到平台上


将加速器二进制文件下载到平台上

开源库

数据在主机和加速器之间的移动


DSP 应用的开源库

C++ 内核

开发板恢复、调试、电源管理


内核采用您熟悉的 C++ 编写

基准测试

将加速器二进制文件下载到平台上


提供基准和结果质量 (QoR)

实例设计

数据在主机和加速器之间的移动


该库提供一个示例设计

复杂设计

开发板恢复、调试、电源管理


结合内核构造复杂设计的图形


Vitis AI 引擎 DSP 库 — 函数

Vitis AI 引擎 DSP 库是一个可配置的元件库,可用于通过 Versal® AI 引擎开发应用。这是一个 DSP 应用的开源库。每个库函数的用户入口点都是一个 L2 级图。每个入口点图都将包含一个或多个 L1 级内核,而且可能包含一个或多个图形对象。不建议直接使用 L1 级内核或任何未确定为入口点的其它图形类别。

Vitis AI 引擎 DSP 库包含以下 DSP 元件:

  • 滤波器:
    • 单速率 FIR
    • 半带内插/抽取 FIR
    • 整数及分数内插/抽取 FIR
  • FFT/iFFT
    • 单通道、时间抽取 (DIT) 实施方案
  • 矩阵乘法
    • 通用矩阵乘法
  • 小部件 API 模型
    • 连接其它内核时非常灵活
  • 真复转换小部件
    • 可将真实数据转换为复杂数据,也可将复杂数据转化为真实数据的实用程序
  • DDS/混合器
    • 直接数字综合专用模式
    • 混合器

了解所提供的一系列完整 DSP 函数,请参阅 DSP 库函数


Vitis AI 引擎 DSP 库 — 组织

Vitis AI 引擎 DSP 库由优化的 DSP 算法组成,可充分利用 Versal 器件的处理功能,其中包含一系列 AI 引擎。

将该库组织成三种类型的 AI 引擎设计:

  • L1 AI 引擎内核
  • L2 AI 引擎图
  • L3 软件 API

注意:L3 还未提供

1662784-Vitis-DSP-Diagram-2

Vitis 可编程逻辑 (PL) DSP 库 — 介绍

Vitis PL DSP 库可使用 FFT 算法在 AMD Xilinx FPGA 上执行离散傅里叶变换加速。该库有三种类型的实施方案:

  • L1 PL 原语
  • L2 PL 内核
  • L3 软件 API

这些实施方案安排在相应的 L1、L2 及 L3 类硬件子目录下。

L1 PL 原语 开发人员可用于执行硬件设计或设计加速硬件内核。特别适合硬件设计人员。
L2 PL 内核 基于 HLS 预先设计的内核,可直接用于为与 Xilinx Runtime (XRT) 集成的不同应用执行 FPGA 加速。
L3 软件 API 采用 C、C++ 和 Python 提供,软件开发人员可将 FFT 计算交由 FPGA 完成,以实现加速。

Vitis PL DSP 库 — 函数

Vitis PL DSP 库不仅提供一个完全可综合的、基于 PL 的 SSR FFT,而且还提供一个二维 FFT 版本。

  • 1 维(行)SSR FFT L1 FPGA 模块
    • 采用脉动阵列架构提供一个完全可综合的 SSR FFT,可处理每个时钟周期的多个输入样本
    • 每个周期内并行处理的样本数量以 SSR 因子来表示。
    • 按照 C++ 模板函数执行,其可合成一个流媒体架构
    • 可通过模板参数进行参数化
  • 2 维(矩阵)SSR FFT L1 FPGA 模块
    • 提供一个完全可综合的二维 FFT 作为 L1 原语
    • 通过添加内存适配器转换为 L2 Vitis 环境内核
    • 旨在在电路板上提供一列列与设备 DDR 内存位宽一样的流媒体接口,例如 Alveo™ U200、U250 和 U280 卡

如欲了解文档详情,请参考:1 维(行)SSR FFT L1 FPGA 模块2 维(矩阵)SSR FFT L1 FPGA 模块

开始设计
新增功能

itis DSP 库新功能

在 2022.2 版中,Vitis DSP 库为 DSP 函数的 AI 引擎实施方案增加了新特性:

  • AI 引擎上的 SSR FIR 滤波器执行方案现在支持:
    • 系数重新加载特性
    • 动态点大小
  • 针对 AI 引擎函数按照元件执行 FFT 开窗

详情请参见 vitis 软件平台的新功能