Funkcionālo vienību simulācijas vides programmatūra
Lietotāja rokasgrāmata

Par šo dokumentu

Šajā dokumentā ir aprakstīts, kā simulēt kāample Accelerator Functional Unit (AFU), izmantojot Intel
Akseleratora funkcionālās vienības (AFU) simulācijas vides (ASE) vide. Plašāku informāciju par ASE iespējām un iekšējo arhitektūru skatiet Intel Accelerator Functional Unit (AFU) simulācijas vides (ASE) lietotāja rokasgrāmatā.
Intel Accelerator Functional Unit (AFU) simulācijas vide (ASE) ir aparatūras un programmatūras kopsimulācijas vide jebkurai Intel FPGA Programmable® Acceleration Card (Intel FPGA PAC). Šī programmatūras kopsimulācijas vide pašlaik atbalsta šādus Intel FPGA PAC: 10 GX FPGA

• Intel FPGA programmējamā paātrinājuma karte D5005
• Intel programmējamā paātrinājuma karte ar Intel Arria®
  ASE nodrošina darījumu modeli Core Cache Interface (CCI-P) protokolam un atmiņas modeli FPGA pievienotajai lokālajai atmiņai.
  ASE arī apstiprina Accelerator Functional Unit (AFU) atbilstību šādiem protokoliem un API:
• CCI-P protokola specifikācija
• Avalons
  Atmiņas kartētās (Avalon-MM) saskarnes specifikācija
• Open Programmable Acceleration Engine (OPAE)®

1. tabula. Intel Xeon® CPU ar FPGA paātrinājuma kaudze. Glosārijs

Termiņš	Saīsinājums	Apraksts
Intel Acceleration Stack Intel Xeon® CPU ar FPGA	Paātrinājuma kaudze	Programmatūras, programmaparatūras un rīku kolekcija, kas nodrošina veiktspējai optimizētu savienojumu starp Intel FPGA un Intel Xeon procesoru.
Intel FPGA programmējamā paātrinājuma karte (Intel FPGA PAC)	Intel FPGA PAC	PCIe* FPGA akseleratora karte. Satur FPGA interfeisa pārvaldnieku (FIM), kas savienojas pārī ar Intel Xeon procesoru, izmantojot PCIe kopni.
Intel Xeon mērogojamā platforma ar integrētu FPGA	Integrēta FPGA platforma	Intel Xeon plus FPGA platforma ar Intel Xeon un FPGA vienā iepakojumā un vienotas atmiņas kešatmiņas koplietošanu, izmantojot Ultra Path Interconnect (UPI).

Saistītā informācija
Intel Accelerator Functional Unit (AFU) simulācijas vides (ASE) lietotāja rokasgrāmata

Intel korporācija. Visas tiesības aizsargātas. Intel, Intel logotips un citas Intel preču zīmes ir Intel Corporation vai tās meitasuzņēmumu preču zīmes. Intel garantē savu FPGA un pusvadītāju produktu veiktspēju atbilstoši pašreizējām specifikācijām saskaņā ar Intel standarta garantiju, taču patur tiesības jebkurā laikā bez brīdinājuma veikt izmaiņas jebkuros produktos un pakalpojumos. Intel neuzņemas nekādu atbildību vai saistības, kas izriet no jebkādas šeit aprakstītās informācijas, produkta vai pakalpojuma lietojuma vai izmantošanas, izņemot gadījumus, kad Intel ir nepārprotami rakstiski piekritis. Intel klientiem ir ieteicams iegūt jaunāko ierīces specifikāciju versiju, pirms paļauties uz jebkādu publicētu informāciju un pirms preču vai pakalpojumu pasūtījumu veikšanas.
*Citi nosaukumi un zīmoli var tikt uzskatīti par citu personu īpašumiem.
ISO 9001: 2015 reģistrēts

Sistēmas prasības

Šeit ir sistēmas prasības Intel Accelerator Functional Unit (AFU) simulācijas videi (ASE):

• 64 bitu Linux operētājsistēma. Šis laidiens apstiprināja šādas operētājsistēmas:
  — Intel FPGA PAC D5005:
• RHEL 7.6 ar kodolu 3.10.0-957
  — Intel PAC ar Intel Arria 10 GX FPGA:
• RHEL 7.6 ar kodolu 3.10.0-957
• Ubuntu 18.04 ar kodolu 4.15
• Viens no šiem simulatoriem:
  — 64 bitu Synopsys* VCS-MX-2016.06-SP2-1 RTL simulators
  — 64 bitu Mentor Graphics* Modelsim SE Simulator (versija 10.5c)
  — 64 bitu Mentor Graphics QuestaSim simulators (versija 10.5c)
• C kompilators: GCC 4.7.0 vai jaunāka versija
• CMake: versija 2.8.12 vai jaunāka
• GNU C bibliotēka: versija 2.17 vai jaunāka
• Python: versija 2.7
• Intel Quartus® Prime Pro Edition programmatūras versija 19.2 (1)

Vides iestatīšana

Pirms ASE palaišanas ir jāiestata simulācijas vide un jāinstalē OPAE programmatūra.

1. Simulācijas programmatūrai iestatiet šādus vides mainīgos:
   • VCS:
   $ eksportēt VCS_HOME=
   $ eksportēt PATH=$VCS_HOME/bin:$PATH
   VCS instalācijas direktoriju struktūra ir šāda:
   Pārliecinieties, vai jūsu sistēmai ir derīga VCS licence.
   • Modelsim SE/QuestaSim:
   $ eksportēt MTI_HOME=
   $ eksportēt PATH=$MTI_HOME/linux_x86_64/:$MTI_HOME/bin/:$PATH
   Modelsim/Questa instalācijas direktoriju struktūra ir šāda:
   Pārliecinieties, vai jūsu sistēmai ir derīga Modelsim SE/QuestaSim licence.
   • Intel Quartus Prime Pro izdevumam:
   $ eksportēt QUARTUS_HOME=
   Intel Quartus Prime instalācijas direktoriju struktūra ir šāda:
   Pievienojiet vides mainīgo, lai pārbaudītu Modelsim licenci:
   $ eksportēt MGLS_LICENSE_FILE=
2. Eksportēt:
   $ eksportēt LM_LICENSE_FILE=
3.  Izņemiet izpildlaika arhīvu file, un instalējiet OPAE bibliotēkas, bināros failus, tostarp files un ASE bibliotēkas, kā aprakstīts sadaļā: OPAE programmatūras pakotnes instalēšana atbilstošajā Intel Acceleration Stack īsajā lietošanas pamācībā jūsu Intel FPGA PAC.

Jūsu vide ir pareizi jāiestata, lai konfigurētu un izveidotu AFU. Jo īpaši pareizi jāinstalē OPAE programmatūras izstrādes komplekts (SDK). OPAE SDK skriptiem ir jābūt uz PATH un jāietver files un bibliotēkas, kurām jābūt pieejamām C kompilatoram. Turklāt jums ir jānodrošina, ka ir iestatīts vides mainīgais OPAE_PLATFORM_ROOT. Papildinformāciju skatiet sadaļā OPAE programmatūras pakotnes instalēšana.
Lai nodrošinātu, ka OPAE SDK un ASE ir pareizi instalēti, čaulā apstipriniet, ka jūsu PATH ietver afu_sim_setup. Afu_sim_setup ir jāatrodas direktorijā /usr/bin vai mapē ja izveidojāt OPAE no avota files.

Saistītā informācija

• Intel Accelerator Functional Unit (AFU) simulācijas vides (ASE) lietotāja rokasgrāmata
• OPAE programmatūras pakotnes instalēšana
  Intel PAC ar Intel Arria 10 GX FPGA.
• Intel FPGA PAC D5005 OPAE programmatūras pakotnes instalēšana.

Hello_afu simulācija klienta-servera režīmā

Hello_afu bijušaisample ir vienkārša AFU veidne, kas demonstrē primāro CCI-P saskarni. RTL atbilst minimālajām AFU prasībām, reaģējot uz atmiņas kartētiem I/O nolasījumiem, lai atgrieztu ierīces funkcijas galveni un AFU UUID.
1. attēls. hello_afu direktoriju koks

Piezīme:
Šis dokuments izmantoample> atsaukties uz bijušoample dizaina direktoriju, piemēram, hello_afu attēlā iepriekš.
Programmatūra parāda minimālās prasības pievienošanai FPGA, izmantojot OPAE. RTL parāda minimālās prasības, lai apmierinātu OPAE draiveri un hello_afu exampprogrammatūra.
filelist.txt norāda files RTL simulācijai un sintēzei.
Lai veiksmīgi konfigurētu un izveidotu AFU sampJūsu vide ir jāiestata pareizi, kā aprakstīts sadaļā Vides iestatīšana.

Saistītā informācija

• Intel Accelerator Functional Unit (AFU) simulācijas vides (ASE) lietotāja rokasgrāmata
• Vides iestatīšana 5. lpp

AFU izstrāde, izmantojot OPAE SDK
Akseleratora funkcionālās vienības (AFU) izstrādātāja rokasgrāmatā

4.1. Simulācija klienta-servera režīmā

Nākamais example flow iepazīstina ar pamata ASE skriptiem. Jūs varat simulēt visus examples ar ASE, izņemot eth_e2e_e10 un eth_e2e_e40.
Simulācijai nepieciešami divi programmatūras procesi: viens process RTL simulācijai un otrs process pievienotās programmatūras palaišanai. Lai izveidotu RTL simulācijas vidi, izpildiet tālāk norādīto, izmantojot $OPAE_PLATFORM_ROOT/hw/samples/hello_afu:
$ afu_sim_setup – avots hw/rtl/filelist.txt build_sim
Šī komanda konstruē ASE vidi apakšdirektorijā build_sim.
Lai izveidotu un palaistu simulatoru:
$ cd build_sim
$ marka
$ izgatavot sim
Simulators izdrukā ziņojumu, ka tas ir gatavs simulācijai. Tas arī izdrukā ziņojumu ar aicinājumu iestatīt vides mainīgo ASE_WORKDIR.
Atveriet citu apvalku programmatūras simulācijai. Jums ir jāiestata vides mainīgais OPAE_PLATFORM_ROOT.
Lai izveidotu un palaistu programmatūru jaunajā čaulā:
$ cd $OPAE_PLATFORM_ROOT
$ eksportēt ASE_WORKDIR=$OPAE_PLATFORM_ROOT/hw/samples/hello_afu/build_sim/work
$ cd $OPAE_PLATFORM_ROOT/hw/samples/hello_afu/sw
$ padarīt tīru
$ make USE_ASE=1
$ ./hello_afu

Piezīme:
Konkrētais ASE_WORKDIR ceļa nosaukums var atšķirties. Izmantojiet simulatora uzvednē norādīto ceļa nosaukumu.
Programmatūra un simulators darbojas, reģistrē darījumus un iziet.

4.1.1. Simulācijas žurnāls Files
Simulācijas darba direktorijā tiek saglabāta viļņu forma, CCI-P transakcijas un simulācijas žurnāls files.
Veiciet tālāk norādītās darbības, lai view viļņu formu datu bāze:

1. Pārejiet uz direktoriju, kurā izpildījāt komandu make sim.
2. Veids:
   $ uztaisīt vilni
   Komanda make wave izsauc viļņu formu viewer.

4.1.2. Dizaina deklarācijas
Tālāk file un direktoriji definē AFU simulāciju:

• $OPAE_PLATFORM_ROOT/hw/samples/ample>/hw/rtl/filelist.txt norāda RTL avotus.
• <AFU example> ir bijušaisample direktoriju, kā parādīts hello_afu direktoriju koka attēlā.
• fileList.txt sarakstā ir SystemVerilog, VHDL un AFU JavaScript objektu apzīmējums (.json) file.
• AFU .json apraksta saskarnes, kas nepieciešamas AFU. Tas ietver arī UUID, lai identificētu AFU, kad tas ir lejupielādēts FPGA.
• hw/rtl/hello_afu.json definē ccip_std_afu kā augstākā līmeņa saskarni, iestatot afu-top-interfeisu uz ccip_std_afu. ccip_std_afu ir pamata CCI-P saskarne, kas ietver pulksteņus, atiestatīšanu un CCI-P TX un RX struktūras. Progresīvāks examples definēt citas saskarnes opcijas.
• .json file paziņo AFU UUID. OPAE skripts ģenerē UUID. RTL ielādē UUID no afu_json_info.vh.
• sw/Makefile ģenerē afu_json_info.h. Programmatūra ielādē UUID no afu_json_info.h.

4.1.3. Klienta-servera simulācijas problēmu novēršana
Ja komanda afu_sim_setup neizdodas, apstipriniet, ka:

• afu_sim_setup atrodas jūsu PATH. afu_sim_setup jābūt mapē /usr/bin vai mapē ja izveidojāt OPAE no avota files.
• Jums ir instalēta Python versija 2.7 vai jaunāka versija.

Ja nevarat izveidot un izpildīt simulatoru, iespējams, ka neesat pareizi instalējis RTL simulācijas rīku.
Mēģinot izveidot un palaist programmatūru, ja tiek parādīts ziņojums “Kļūda, uzskaitot AFC”, komandrindā make nav iestatīts USE_ASE=1. Programmatūra meklē fizisku FPGA ierīci. Lai atgūtu, atkārtojiet darbības no komandas make clean.

AFU Examples

2. tabula.
AFU Examples
Katrs AFU example ietver detalizētu README file, sniedzot darbības aprakstu un piezīmes par to, kā simulēt dizainu. Lai pilnībā izprastu simulācijas procesu, review README file katrā AFU example.

AFU	Apraksts
hello_mem_afu	hello_mem_afu demonstrē AFU, kas izveido vienkāršu stāvokļa mašīnu, lai piekļūtu atmiņai. Stāvokļa iekārta spēj piekļūt vairākiem piekļuves modeļiem vietējai atmiņai, kas ir tieši pievienota FPGA tapām, piemēram, DDR4 DIMM. Šī atmiņa atšķiras no resursdatora atmiņas, kurai piekļūst, izmantojot CCI-P. Resursdators pārvalda hello_mem_afu kontrollera stāvokļa mašīnu, izmantojot atmiņas kartētos I/O (MMIO) pieprasījumus, lai kontrolētu un statusa reģistrus (CSR).
hello_intr_afu	hello_intr_afu demonstrē lietojumprogrammas pārtraukšanas funkciju ASE.
DMA un f1.1 (2) _	dma_afu demonstrē DMA pamata veidošanas bloku, kas paredzēts atmiņas pārsūtīšanai no resursdatora uz FPGA, no FPGA uz resursdatoru un no FPGA uz FPGA. Simulējot šo AFU, DMA pārsūtīšanai izmantotais bufera izmērs ir mazs, lai simulācijas laiks būtu saprātīgs. Papildinformāciju skatiet DMA akseleratora funkcionālās vienības (AFU) lietotāja rokasgrāmatā.
nlb_mode_O	nlb_mode_O ir CCI-P sistēma, kas demonstrē atmiņas kopēšanas testu. $0PAE_PLATFORM_ROOT/sw/opae—cre/ease number>/sample/hello_fpga . c ietver nlb_mode_0.
	$ sh regress.sh -a -r rtl_sim -s < vcslmodelsimlquesta > [-i ) -b
straumēšana_dma	streaming_dma parāda, kā pārsūtīt datus starp resursdatora atmiņu un FPGA straumēšanas portu. Papildinformāciju skatiet Streaming DMA Accelerator Functional Unit (AFU) lietotāja rokasgrāmatā.
sveiks_afu	hel lo_a fu ir vienkārša AFU, kas demonstrē primāro CCI-P saskarni. RTL atbilst minimālajām AFU prasībām, reaģējot uz MMIO nolasījumiem, lai atgrieztu ierīces funkcijas galveni un AFU UUID.

Saistītā informācija

• DMA akseleratora funkcionālās vienības (AFU) lietotāja rokasgrāmata
  Lai iegūtu informāciju par to, kā kompilēt un izpildīt dma_afu savā Intel PAC, izmantojot Intel Arria 10 GX FPGA.
• Streaming DMA Accelerator Functional Unit (AFU) lietotāja rokasgrāmata
  Lai iegūtu informāciju par to, kā apkopot un izpildīt streaming_dma_afu savā Intel PAC ar Intel Arria 10 GX FPGA.
• DMA akseleratora funkcionālās vienības lietotāja rokasgrāmata: Intel FPGA programmējamā paātrinājuma karte D5005
  Lai iegūtu informāciju par to, kā kompilēt un izpildīt dma_afu savā Intel FPGA PAC D5005.
• Straumēšanas DMA paātrinātāja funkcionālās vienības lietotāja rokasgrāmata: Intel FPGA programmējamā paātrinājuma karte D5005
  Lai iegūtu informāciju par to, kā kompilēt un izpildīt dma_afu savā Intel FPGA PAC D5005.

Problēmu novēršana

Ja simulācijas laikā parādās šāda kļūda, izlabojiet to, veicot tālāk norādītās darbības.
Kļūdas ziņojums
# [SIM] ASE gadījums, iespējams, joprojām darbojas pašreizējā direktorijā!
# [SIM] Pārbaudiet PID 28816
# [SIM] Simulācija tiks aizvērta... simulācijas procesa apturēšanai varat izmantot SIGKILL.
# [SIM] Pārbaudiet arī, vai .ase_ready.pid file tiek noņemts pirms turpināt. Risinājums

1. Ierakstiet kill ase_simv, lai nogalinātu zombiju simulācijas procesus un noņemtu visus pagaidu files atpalikuši neveiksmīgu simulācijas procesu vai bloķēšanas dēļ.
2. Dzēsiet failu .ase_ready.pid file, kas atrodas direktorijā $ASE_WORKDIR.

ASE Quick Start User Guide Arhīvi

Intel Acceleration Stack versija	Lietotāja rokasgrāmata
2.0	Intel Accelerator Functional Unit (AFU) simulācijas vides (ASE) īsā lietošanas pamācība
1.	Intel Accelerator Functional Unit (AFU) simulācijas vides (ASE) īsā lietošanas pamācība
1.	Intel Accelerator Functional Unit (AFU) simulācijas vides (ASE) īsā lietošanas pamācība
1.0	Intel Accelerator Functional Unit (AFU) simulācijas vides (ASE) īsā lietošanas pamācība

Dokumentu pārskatīšanas vēsture ASE īsajai lietošanas pamācībai

Dokumenta versija	Intel Acceleration Stack versija	Izmaiņas
2020.03.06	1.2.1 un 2.0.1	Atjaunināts: • Sistēmas prasības
2019.08.05	2.0	• Sistēmas prasībās atjaunināta Intel Quartus Prime Pro Edition versija. • Pievienots hello_afu AFU Examples. • Noņemta informācija par simulāciju regresijas režīmā. • Pievienota jauna sadaļa: ASE Quick Start User Guide Arhīvi.
2018.12.04	1.	Pievienots Ubuntu atbalsts.
2018.08.06	1.	Atjauninātas sistēmas prasības, direktoriju struktūra un atbilstošs filevārdus.
2018.04.10	1.0	Sākotnējā izlaišana.

683200 | 2020.03.06
Sūtīt atsauksmes

Dokumenti / Resursi

intel Accelerator Functional Unit Simulation Environment Software [pdfLietotāja rokasgrāmata Akseleratora funkcionālā vienība, simulācijas vides programmatūra, akseleratora funkcionālās vienības simulācijas vide, programmatūra, paātrinātāja funkcionālās vienības simulācijas vides programmatūra

Atsauces

• Lietotāja rokasgrāmata