Vivado Design Suite 中的 Dynamic Function eXchange (DFX)

概述

Dynamic Function eXchange 可通过下载部分比特文件动态修改逻辑块,而其余逻辑将继续不间断运行。Xilinx DFX 技术允许设计者动态修改功能性,无需全面重配置和重构建链路,极大地增强了 FPGA 提供的灵活性;它是平台化设计流程的关键功能,对于 Alveo 加速卡而言,尤为明显。使用 Dynamic Function eXchange,有助于设计者转而采用更少或更小的器件,降低功耗并提高系统升级能力。随时按需加载功能,更有效利用芯片。

Dynamic Function eXchange 软件

现行的软件方法结合 Vivado® Design Suite 2013.3,基于 ISE® Design Suite 2010 中的强固型解决方案。这款软件工具能够在不影响其它器件运行的前提下对 Xilinx FPGA 的部分功能进行重配置。当前解决方案可利用 Vivado Design Suite 的优异实现功能。用户可使用基于 Tcl 的非工程流程实现设计,现在,Vivado IDE 中的工程模式支持基于 RTL 的设计,可自动管理大量底层流程细节。设计流程的入口点包括通过 SDAccel 和 HLS 处理的高层次语言。

四个 IP 可帮助设计者更快、更轻松地完成 DFX 设计。部分重配置控制器 IP 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,全面覆盖。部分重配置去耦器 IP 可与 PR 控制器或任何客户控制器联用,在重配置动态区时,可安全隔离该动态区。部分重配置 AXI 关断管理器 IP 有助于用户停止 AXI 接口上的活动,这样可安全地重新配置可重配置的分区。部分重配置比特流监控器 IP 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。

自 Vivado 2019.1 起,所有 Vivado 版本中都免费提供 Dynamic Function eXchange,包括 WebPack ,不会增加成本。Vivado 2019.1 之前的版本可能需要部分重配置许可证,取决于版本。

主要特性与优势

强大的工作环境

  • Vivado IDE 支持从 HDL 到比特流的 Tcl 非工程流程以及 RTL 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

由用户进行控制

  • 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

该软件可处理低层次的细节

  • 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
器件支持

所有 Vivado® Design Suite 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。

大多数 7 系列和 Zynq®-7000 器件均支持 Dynamic Function eXchange,唯一例外的是这些系列中最小的器件。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。查看部分重配置用户指南 (UG909), 浏览最新列表。

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,将在不久的将来得到支持。

大学教授和研究人员可通过 Xilinx 大学计划 (XUP) 获取许可证。在此处了解获取许可证的访问要求和流程。

技术文档

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培训 & 支持

培训课程

Xilinx 实战型 FPGA 和嵌入式设计培训计划旨在让您掌握基础知识,以便立即着手设计。这些计划不仅面向不熟悉 FPGA 技术的工程师,还针对那些开发复杂连接功能、数字信号处理或嵌入式解决方案的有经验的工程师。联系当地的销售代表或授权培训机构,以了解贵公司是否还有培训名额。 了解更多内容

Vivado 快速入门视频教程

Xilinx 目前正在编写 QuickTake 视频教程,其目的是为了帮助用户从 ISE 软件工具的使用过渡到 Vivado® Design Suite 的使用。 整个解决方案都是全新的,我们不能依靠此前的技术知识。Xilinx 了解,不是所有人都有时间通读用户指南或完成软件互动教程。 了解更多内容