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Dynamic Function eXchange (DFX)

概述

Dynamic Function eXchange (DFX) 允许设计人员即时动态修改 FPGA 设计的各个部分。设计人员可以将部分比特流下载到 FPGA,同时其余逻辑继续运行。这可助力实现实时设计变更和性能增强。Dynamic Function eXchange 可以让设计者转向更少或更小的器件、降低功耗并实时升级系统

功能

Dynamic Function eXchange 软件

Vivado™ ML Design Suite 软件工具能够在不影响其它器件运行的前提下对 AMD FPGA 或 SoC 的部分功能进行重配置。目前的解决方案利用 Vivado ML Design Suite 骄人的实现功能,减少了创建可重新配置设计所需的开销。用户可以使用基于 Tcl 的非项目流程或基于 RTL 或 IP 的项目流程来实现设计。 IP Integrator (IPI) 设计支持是通过使用 Block Design Container 在 2021.1 版中引入的。Vivado IDE 支持 RTL 和 IP 项目模式,包含自动管理许多底层流程细节。设计流程的入口点包括通过 Vitis 和 HLS 处理的高级语言。高级流程功能,例如 Nested DFX,允许用户将动态区域细分为低阶动态区域,以及抽象外壳简化实现工具流程,大大提高运行时间,可在非项目模式下使用。

四项知识产权可帮助设计人员更快、更轻松地完成 DFX 设计。Dynamic Function eXchange 控制器是一款基于硬件的配置控制器,可帮助管理各个方面的重配置工作,从触发和仲裁到比特流交付和错误处理,无所不包。Dynamic Function eXchange 去耦器可以与 PR 控制器或任何客户控制器联用,在重新配置动态区时,可对其进行安全隔离。Dynamic Function eXchange AXI 关断管理器可帮助用户停止 AXI 接口上的活动,以便可重新配置分区能够安全地重新配置。{Dynamic Function eXchange 比特流监控器允许用户调试和监控部分比特流,以确保版本和目标的兼容性。

大多数 7 系列和 Zynq™ 7000 器件都支持 Dynamic Function eXchange,唯一的例外是这些系列中最小的器件; 不支持某些 Artix 7 和所有 Spartan7。UltraScale™ 支持非常完善,所有器件都可通过当前 Vivado Design Suite 版中的比特流生成获得支持。 UltraScale+™ 器件支持涵盖所有量产器件。在 Vivado 2021.1 中添加了量产型 Versal 支持。查看 DFX 可重配置用户指南 (UG909)、附录 A,了解最新信息。

UltraScale 代表了 Dynamic Function eXchange 技术的最新突破,支持几乎所有 FPGA 资源类型的重配置,包括 I/O、千兆位收发器和时钟网络等。UltraScale+ 通过优化比特流交付并扩展重配置模式,在这一功能强大的产品系列基础上做了改进。Versal 支持在效率方面取得了巨大的进步,最新支持基于软件的重新配置管理、可重新配置的片上网络、共享内存访问和布局规划粒度效率。

与大学相关的教授和研究人员可以通过 AMD 大学计划获得 Vivado 软件版本的许可证。所有 Vivado 版本都包含 Dynamic Function eXchange,但旧版本(2019 年之前)有明确的 DFX 许可要求。发送电子邮件至 xup@amd.com,详细了解获取许可的访问要求和程序。

主要功能与优势

  • Vivado IDE 中提供从 HDL 到比特流的 Tcl 非工程流程以及 RTL 和 IPI 工程模式
  • 有效的数据库管理,面向静态和可重配置模块
  • 支持黑箱比特流,允许省略不完整的模块
  • 由用户决定如何管理可重配置的模块变量
  • 保持静态设计在存储器中开放,并将模块调进调出
  • 布局规划可确定对哪些资源进行重配置
  • 工具可自动管理分区接口,没有任何开销
  • 设计规则检查 (DRC) 可用于验证设计结构和配置情况
  • 应用标准时序收敛技术
  • 所有 Vivado ML Design Suit 版本均免费提供 Dynamic Function eXchange。(从 2019.1 版起,Vivado WePack 版本自动包含其中。)
  • 现已支持 Versal
  • 并非包含 7 系列中的所有器件

资源

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