Software prostředí pro simulaci funkčních jednotek
Uživatelská příručka

O tomto dokumentu

Tento dokument popisuje, jak simulovat jakoample Accelerator Functional Unit (AFU) využívající Intel
Prostředí simulačního prostředí (ASE) funkční jednotky akcelerátoru (AFU). Úplné podrobnosti o možnostech ASE a vnitřní architektuře naleznete v uživatelské příručce prostředí ASE (Accelerator Functional Unit) Simulation Environment (ASE).
Intel Accelerator Functional Unit (AFU) Simulation Environment (ASE) je hardwarové a softwarové kosimulační prostředí pro jakoukoli Intel FPGA Programmable® Acceleration Card (Intel FPGA PAC). Toto softwarové kosimulační prostředí aktuálně podporuje následující PAC Intel FPGA: 10 GX FPGA

• Intel FPGA Programmable Acceleration Card D5005
• Intel Programmable Acceleration Card s Intel Arria®
  ASE poskytuje transakční model pro protokol Core Cache Interface (CCI-P) a paměťový model pro lokální paměť připojenou k FPGA.
  ASE také ověřuje shodu Accelerator Functional Unit (AFU) s následujícími protokoly a API:
• Specifikace protokolu CCI-P
• Avalon
  Specifikace rozhraní Memory Mapped (Avalon-MM).
• Open Programmable Acceleration Engine (OPAE)®

Tabulka 1. Acceleration Stack pro procesor Intel Xeon® s FPGA Slovník

Období	Zkratka	Popis
Intel Acceleration Stack pro procesor Intel Xeon® s FPGA	Akcelerační zásobník	Kolekce softwaru, firmwaru a nástrojů, které poskytují výkonově optimalizovanou konektivitu mezi Intel FPGA a procesorem Intel Xeon.
Intel FPGA Programmable Acceleration Card (Intel FPGA PAC)	Intel FPGA PAC	Karta akcelerátoru PCIe* FPGA. Obsahuje FPGA Interface Manager (FIM), který se spáruje s procesorem Intel Xeon přes sběrnici PCIe.
Škálovatelná platforma Intel Xeon s integrovaným FPGA	Integrovaná platforma FPGA	Platforma Intel Xeon plus FPGA s Intel Xeon a FPGA v jediném balíčku a sdílení koherentní mezipaměti prostřednictvím Ultra Path Interconnect (UPI).

Související informace
Uživatelská příručka prostředí Intel Accelerator Functional Unit (AFU) Simulation Environment (ASE).

Intel Corporation. Všechna práva vyhrazena. Intel, logo Intel a další značky Intel jsou ochranné známky společnosti Intel Corporation nebo jejích dceřiných společností. Společnost Intel zaručuje výkon svých FPGA a polovodičových produktů podle aktuálních specifikací v souladu se standardní zárukou společnosti Intel, ale vyhrazuje si právo provádět změny jakýchkoli produktů a služeb kdykoli bez upozornění. Společnost Intel nepřebírá žádnou odpovědnost nebo závazky vyplývající z aplikace nebo použití jakýchkoli informací, produktů nebo služeb zde popsaných, s výjimkou případů, kdy je společnost Intel výslovně písemně odsouhlasena. Zákazníkům společnosti Intel se doporučuje získat nejnovější verzi specifikací zařízení předtím, než se budou spoléhat na jakékoli zveřejněné informace a než zadají objednávky na produkty nebo služby.
*Jiná jména a značky mohou být nárokovány jako vlastnictví jiných.
ISO 9001: 2015 Registrováno

Systémové požadavky

Zde jsou systémové požadavky pro prostředí Intel Accelerator Functional Unit (AFU) Simulation Environment (ASE)::

• 64bitový operační systém Linux. Toto vydání ověřilo následující operační systémy:
  — Pro Intel FPGA PAC D5005:
• RHEL 7.6 s jádrem 3.10.0-957
  — Pro Intel PAC s Intel Arria 10 GX FPGA:
• RHEL 7.6 s jádrem 3.10.0-957
• Ubuntu 18.04 s jádrem 4.15
• Jeden z následujících simulátorů:
  — 64bitový simulátor RTL Synopsys* VCS-MX-2016.06-SP2-1
  — 64bitová grafika Mentor Graphics* Modelsim SE Simulator (verze 10.5c)
  — 64bitový Mentor Graphics QuestaSim Simulator (verze 10.5c)
• C kompilátor: GCC 4.7.0 nebo vyšší
• CMake: verze 2.8.12 nebo vyšší
• GNU C Library: verze 2.17 nebo vyšší
• Python: verze 2.7
• Software Intel Quartus® Prime Pro Edition verze 19.2 (1)

Nastavení prostředí

Před spuštěním ASE musíte nastavit své simulační prostředí a nainstalovat software OPAE.

1. Nastavte následující proměnné prostředí pro váš simulační software:
   • Pro VCS:
   $ export VCS_HOME=
   $ export PATH=$VCS_HOME/bin:$PATH
   Struktura instalačního adresáře VCS je následující:
   Ujistěte se, že váš systém má platnou licenci VCS.
   • Pro Modelsim SE/QuestaSim:
   $ export MTI_HOME=
   $ export PATH=$MTI_HOME/linux_x86_64/:$MTI_HOME/bin/:$PATH
   Struktura instalačního adresáře Modelsim/Questa je následující:
   Ujistěte se, že váš systém má platnou licenci Modelsim SE/QuestaSim.
   • Pro Intel Quartus Prime Pro Edition:
   $ export QUARTUS_HOME=
   Struktura instalačního adresáře Intel Quartus Prime je následující:
   Chcete-li zkontrolovat licenci Modelsim, přidejte proměnnou prostředí:
   $ export MGLS_LICENSE_FILE=
2. Vývozní:
   $ export LM_LICENSE_FILE=
3.  Rozbalte runtime archiv filea nainstalovat knihovny OPAE, včetně binárních souborů files a knihovny ASE, jak je popsáno v části: Instalace softwarového balíčku OPAE v příslušné uživatelské příručce Intel Acceleration Stack Quick Start pro váš Intel FPGA PAC.

Pro konfiguraci a sestavení AFU musí být vaše prostředí správně nastaveno. Zejména musíte správně nainstalovat OPAE Software Development Kit (SDK). Skripty OPAE SDK musí být na PATH a musí obsahovat files a knihovny, které musí být dostupné kompilátoru C. Kromě toho se musíte ujistit, že je nastavena proměnná prostředí OPAE_PLATFORM_ROOT. Další informace naleznete v části Instalace softwarového balíčku OPAE.
Abyste se ujistili, že OPAE SDK a ASE jsou správně nainstalovány v shellu, potvrďte, že vaše PATH obsahuje afu_sim_setup. Afu_sim_setup by měl být v adresáři /usr/bin nebo in pokud jste vytvořili OPAE ze zdroje files.

Související informace

• Uživatelská příručka prostředí Intel Accelerator Functional Unit (AFU) Simulation Environment (ASE).
• Instalace softwarového balíčku OPAE
  Pro Intel PAC s Intel Arria 10 GX FPGA.
• Instalace softwarového balíčku OPAE pro Intel FPGA PAC D5005.

Simulace hello_afu v režimu klient-server

Bývalý hello_afuample je jednoduchá šablona AFU, která demonstruje primární rozhraní CCI-P. RTL splňuje minimální požadavky AFU, reaguje na paměťově mapovaná I/O čtení a vrací hlavičku funkce zařízení a UUID AFU.
Obrázek 1. ahoj_afu adresářový strom

Poznámka:
Tento dokument používáample> odkazovat na example design directory, jako je hello_afu na obrázku výše.
Software demonstruje minimální požadavky pro připojení k FPGA pomocí OPAE. RTL demonstruje minimální požadavky pro splnění ovladače OPAE a hello_afu example software.
filelist.txt určuje files pro RTL simulaci a syntézu.
Chcete-li úspěšně nakonfigurovat a sestavit AFU sampVaše prostředí musí být správně nastaveno, jak je popsáno v části Nastavení prostředí.

Související informace

• Uživatelská příručka prostředí Intel Accelerator Functional Unit (AFU) Simulation Environment (ASE).
• Nastavení prostředí na straně 5

Vývoj AFU pomocí OPAE SDK
V příručce pro vývojáře Accelerator Functional Unit (AFU).

4.1. Simulace v režimu klient-server

Následující example flow představuje základní skripty ASE. Můžete simulovat všechny examples s ASE, kromě eth_e2e_e10 a eth_e2e_e40.
Simulace vyžaduje dva softwarové procesy: jeden proces pro simulaci RTL a druhý proces pro spuštění připojeného softwaru. Chcete-li vytvořit prostředí simulace RTL, spusťte následující v $OPAE_PLATFORM_ROOT/hw/samples/hello_afu:
$ afu_sim_setup –zdroj hw/rtl/filelist.txt build_sim
Tento příkaz vytvoří prostředí ASE v podadresáři build_sim.
Chcete-li sestavit a spustit simulátor:
$ cd build_sim
$ udělat
$ vytvořit sim
Simulátor vytiskne zprávu, že je připraven k simulaci. Vytiskne také zprávu s výzvou k nastavení proměnné prostředí ASE_WORKDIR.
Otevřete další shell pro softwarovou simulaci. Musíte zajistit nastavení proměnné prostředí OPAE_PLATFORM_ROOT.
Chcete-li sestavit a spustit software v novém prostředí:
$ cd $OPAE_PLATFORM_ROOT
$ export ASE_WORKDIR=$OPAE_PLATFORM_ROOT/hw/samples/hello_afu/build_sim/work
$ cd $OPAE_PLATFORM_ROOT/hw/samples/hello_afu/sw
$ vyčistit
$ make USE_ASE=1
$ ./hello_afu

Poznámka:
Konkrétní název cesty pro ASE_WORKDIR se může lišit. Použijte cestu poskytnutou výzvou simulátoru.
Software a simulátor běží, protokolují transakce a ukončují se.

4.1.1. Záznam simulace Files
V pracovním adresáři simulace jsou uloženy průběhy, transakce CCI-P a protokol simulace files.
Proveďte následující kroky view databáze křivek:

1. Přejděte do adresáře, ve kterém jste provedli příkaz make sim.
2. Typ:
   $ udělat vlnu
   Příkaz make wave vyvolá průběh viewehm.

4.1.2. Prohlášení o designu
Následující file a adresáře definují simulaci AFU:

• $OPAE_PLATFORM_ROOT/hw/samples/ample>/hw/rtl/filelist.txt určuje zdroje RTL.
• <AFU example> je example, jak je znázorněno na obrázku hello_afu Directory Tree.
• filelist.txt uvádí SystemVerilog, VHDL a AFU JavaScript Object Notation (.json) file.
• AFU .json popisuje rozhraní, která AFU vyžaduje. Obsahuje také UUID pro identifikaci AFU po stažení do FPGA.
• hw/rtl/hello_afu.json definuje ccip_std_afu jako rozhraní nejvyšší úrovně nastavením afu-top-interface na ccip_std_afu. ccip_std_afu je základní rozhraní CCI-P včetně hodin, resetu a struktur CCI-P TX a RX. Pokročilejší exampsoubory definují další možnosti rozhraní.
• Soubor .json file prohlašuje AFU UUID. Skript OPAE generuje UUID. RTL načte UUID z afu_json_info.vh.
• sw/Makefile generuje afu_json_info.h. Software načte UUID z afu_json_info.h.

4.1.3. Odstraňování problémů se simulací klient-server
Pokud příkaz afu_sim_setup selže, potvrďte, že:

• afu_sim_setup je na vaší PATH. afu_sim_setup by měl být v /usr/bin nebo in pokud jste vytvořili OPAE ze zdroje files.
• Máte nainstalovaný Python verze 2.7 nebo vyšší.

Pokud nejste schopni sestavit a spustit simulátor, je pravděpodobné, že jste svůj simulační nástroj RTL nenainstalovali správně.
Pokud se při pokusu o sestavení a spuštění softwaru zobrazí zpráva „Error enumerating AFCs“, vynechali jste na příkazovém řádku make nastavení USE_ASE=1. Software vyhledává fyzické zařízení FPGA. Chcete-li obnovit, opakujte kroky z příkazu make clean.

AFU Přamples

Tabulka 2.
AFU Přamples
Každý AFU exampsoubor obsahuje podrobné README file, poskytující provozní popis a poznámky, jak simulovat návrh. Pro úplné pochopení procesu simulace, review soubor README file v každém AFU example.

AFU	Popis
ahoj_mem_afu	hello_mem_afu demonstruje AFU, která vytváří jednoduchý stavový stroj pro přístup k paměti. Stavový stroj je schopen několika přístupových vzorů k místní paměti přímo připojené k pinům FPGA, jako jsou DDR4 DIMM. Tato paměť se liší od paměti hostitele, ke které se přistupuje přes CCI-P. Hostitel spravuje stavový stroj řadiče hello_mem_afu pomocí požadavků paměťově mapovaných I/O (MMIO) na řídicí a stavové registry (CSR).
ahoj_intr_afu	hello_intr_afu demonstruje funkci přerušení aplikace v ASE.
DMA a f1.1 (2) _	dma_afu demonstruje základní stavební blok DMA pro přenosy paměti z hostitele do FPGA, FPGA do hostitele a FPGA do FPGA. Při simulaci tohoto AFU je velikost vyrovnávací paměti použitá pro přenos DMA malá, aby se udržela přiměřená doba simulace. Další informace naleznete v uživatelské příručce DMA Accelerator Functional Unit (AFU).
nlb_mode_O	nlb_mode_O je systém CCI-P demonstrující test kopírování paměti. $0PAE_PLATFORM_ROOT/ sw/opae—cre/ease number>/sample/hello_fpga . c zahrnuje nlb_mode_0.
	$ sh regress.sh -a -r rtl_sim -s < vcslmodelsimlquesta > [-i ) -b
streaming_dma	streaming_dma ukazuje, jak přenášet data mezi pamětí hostitele a streamovacím portem FPGA. Další informace naleznete v uživatelské příručce k funkční jednotce AFU (Streaming DMA Accelerator Functional Unit).
ahoj_afu	hel lo_a fu je jednoduchý AFU, který demonstruje primární rozhraní CCI-P. RTL splňuje minimální požadavky AFU, reaguje na čtení MMIO a vrací hlavičku funkce zařízení a UUID AFU.

Související informace

• Uživatelská příručka DMA Accelerator Functional Unit (AFU).
  Informace o tom, jak zkompilovat a spustit dma_afu na vašem Intel PAC s Intel Arria 10 GX FPGA.
• Uživatelská příručka funkce Streaming DMA Accelerator Functional Unit (AFU).
  Informace o tom, jak zkompilovat a spustit streaming_dma_afu na vašem Intel PAC s Intel Arria 10 GX FPGA.
• Uživatelská příručka funkční jednotky DMA Accelerator: Intel FPGA Programmable Acceleration Card D5005
  Informace o tom, jak zkompilovat a spustit soubor dma_afu na vašem Intel FPGA PAC D5005.
• Uživatelská příručka funkční jednotky Streaming DMA Accelerator: Intel FPGA Programmable Acceleration Card D5005
  Informace o tom, jak zkompilovat a spustit soubor dma_afu na vašem Intel FPGA PAC D5005.

Odstraňování problémů

Pokud se během simulace objeví následující chyba, opravte ji podle následujících kroků.
Chybová zpráva
# [SIM] V aktuálním adresáři pravděpodobně stále běží instance ASE!
# [SIM] Zkontrolujte PID 28816
# [SIM] Simulace se ukončí... můžete použít SIGKILL k ukončení procesu simulace.
# [SIM] Zkontrolujte také, zda je .ase_ready.pid file se před pokračováním odstraní. Řešení

1. Napište kill ase_simv, chcete-li zabít procesy simulace zombie a odstranit všechny dočasné filezanechané po neúspěšných simulačních procesech nebo zablokování.
2. Odstraňte soubor .ase_ready.pid file, nalezený v adresáři $ASE_WORKDIR.

Archiv uživatelských příruček pro rychlý start ASE

Verze Intel Acceleration Stack	Uživatelská příručka
2.0	Uživatelská příručka rychlého startu prostředí Intel Accelerator Functional Unit (AFU) Simulation Environment (ASE).
1.	Uživatelská příručka rychlého startu prostředí Intel Accelerator Functional Unit (AFU) Simulation Environment (ASE).
1.	Uživatelská příručka rychlého startu prostředí Intel Accelerator Functional Unit (AFU) Simulation Environment (ASE).
1.0	Uživatelská příručka rychlého startu prostředí Intel Accelerator Functional Unit (AFU) Simulation Environment (ASE).

Uživatelská příručka pro rychlý start Historie revizí dokumentu pro ASE

Verze dokumentu	Verze Intel Acceleration Stack	Změny
2020.03.06	1.2.1 a 2.0.1	Aktualizováno následující: • Systémové požadavky
2019.08.05	2.0	• Aktualizována verze Intel Quartus Prime Pro Edition v Systémových požadavcích. • Přidáno hello_afu v AFU Examples. • Odstraněny informace o simulaci v regresním režimu. • Přidána nová sekce: Archivy uživatelské příručky ASE Quick Start.
2018.12.04	1.	Přidána podpora Ubuntu.
2018.08.06	1.	Aktualizovány systémové požadavky, struktura adresářů a odpovídající filejména.
2018.04.10	1.0	Počáteční vydání.

683200 2020.03.06 XNUMX | XNUMX XNUMX XNUMX
Odeslat zpětnou vazbu

Dokumenty / zdroje

Software prostředí simulace funkčních jednotek intel Accelerator [pdfUživatelská příručka Accelerator Functional Unit, Software pro prostředí simulace, Accelerator Functional Unit Simulační prostředí, Software, Software pro prostředí pro simulaci funkčních jednotek Accelerator

Reference

• Uživatelská příručka