Desenvolvendo Cargas de Trabalho Intel® Agilex® com OFS

Índice

1. Introdução
2. Visão Geral do OFS
3. Vantagens dos FPGA
4. Fluxo de desenvolvimento tradicional de FPGA
5. Como OFS pode reduzir o tempo de desenvolvimento
6. Arquitetura do OFS
7. Desenvolvimento de Cargas de Trabalho com OFS
8. Ferramentas e recursos fornecidos pelo OFS
9. Fluxo de desenvolvimento de Cargas de Trabalho com OFS
10. Avaliação e Teste do OFS

OFS: A Estrutura para o Desenvolvimento de Cargas de Trabalho FPGA

FPGAs são uma poderosa ferramenta para desenvolvedores e engenheiros, permitindo a programação flexível e a execução de várias tarefas ou instruções simultaneamente. Com atualizações de firmware, novas funções e recursos podem ser adicionados aos FPGAs para atender às alterações e atualizações dos clientes. A Intel oferece uma ampla gama de produtos FPGA para atender aos requisitos de tamanho, desempenho e energia de cada usuário.

1. Introdução

Neste artigo, iremos explorar o Open FPGA Stack (OFS), uma estrutura de software e hardware oferecida pela Intel. O OFS permite que clientes e parceiros da Intel utilizem placas de desenvolvimento da Intel para criar plataformas personalizadas ou cargas de trabalho baseadas em FPGA.

2. Visão Geral do OFS

O OFS é uma infraestrutura que facilita o uso de placas de desenvolvimento da Intel para criar plataformas FPGA personalizadas. Ele oferece designs de referência e scripts de compilação automatizados para a construção de plataformas FPGA. Além disso, os drivers Linux Upstream permitem o suporte nativo do sistema operacional, eliminando a necessidade de correções. O OFS também fornece um conjunto de ferramentas e um kit de desenvolvimento de software para personalização adicional do software.

3. Vantagens dos FPGA

Os FPGAs oferecem uma série de vantagens para desenvolvedores e engenheiros. Eles são altamente flexíveis e podem ser reprogramados para se adaptarem a diferentes requisitos de design. Além disso, os projetos FPGA podem ser migrados para dispositivos FPGA mais recentes à medida que se tornam disponíveis, facilitando a atualização do design sem a necessidade de refazer todo o processo de desenvolvimento.

4. Fluxo de desenvolvimento tradicional de FPGA

O desenvolvimento de projetos FPGA envolve tanto aspectos de hardware quanto de software. Após definir os requisitos de design, como desempenho e interfaces, é necessário investir tempo no desenvolvimento de hardware e software. O OFS pode auxiliar nesse processo reduzindo o tempo de desenvolvimento e habilitando a criação rápida de cargas de trabalho.

5. Como OFS pode reduzir o tempo de desenvolvimento

O OFS provê um design de referência otimizado em termos de tempo que considera diretivas de fechamento temporal. Esse design de referência é acompanhado por uma pilha de software completa, reduzindo consideravelmente o tempo necessário para entrar no mercado.

6. Arquitetura do OFS

O OFS possui uma arquitetura composta por duas partes principais: a FAM (FPGA Application Module) e a shell. A FAM contém a carga de trabalho (AFU) e é cercada pela shell OFS, que fornece interfaces padrão para permitir a portabilidade das cargas de trabalho em diferentes designs de shell OFS.

7. Desenvolvimento de Cargas de Trabalho com OFS

O OFS possui uma pilha de software que contém drivers de kernel e ferramentas de espaço de usuário, facilitando o desenvolvimento de cargas de trabalho personalizadas. Além disso, o OFS disponibiliza exemplos de cargas de trabalho que demonstram as funcionalidades da FAM e da pilha de software.

8. Ferramentas e recursos fornecidos pelo OFS

O OFS oferece várias ferramentas e recursos para o desenvolvimento de cargas de trabalho. Isso inclui scripts de compilação automatizados, exemplos de cargas de trabalho para testes e simulação, além de um kit de desenvolvimento de software para co-simulação de hardware e software.

9. Fluxo de desenvolvimento de Cargas de Trabalho com OFS

O processo de construção de uma carga de trabalho com OFS segue seis etapas gerais. Primeiro, é necessário configurar a placa ou o servidor com os requisitos necessários, como um sistema operacional compatível e os repositórios do OFS. Em seguida, é possível construir uma carga de trabalho personalizada ou utilizar um design já existente. É recomendado realizar testes de funcionamento básico da carga de trabalho usando o ambiente de simulação fornecido pelo OFS. Caso haja algum problema, é possível analisar o erro por meio do teste do sistema usando as ferramentas de depuração disponíveis.

10. Avaliação e Teste do OFS

Para aqueles que desejam experimentar o OFS antes de desenvolver cargas de trabalho personalizadas, a Intel oferece um fluxo de avaliação pronto para uso. Ele permite testar o software e os recursos de hardware fornecidos, além de oferecer exemplos de cargas de trabalho para facilitar a familiarização e o aprendizado do OFS.

Esperamos que este artigo tenha fornecido uma visão geral clara do OFS e como ele pode ser utilizado para desenvolvimento de cargas de trabalho FPGA. Com o OFS, o processo de desenvolvimento se torna mais eficiente, permitindo a redução dos prazos e a criação rápida de soluções personalizadas.

**Destaque**

• O OFS (Open FPGA Stack) é uma estrutura de software e hardware oferecida pela Intel para o desenvolvimento de cargas de trabalho baseadas em FPGA.
• O OFS reduz o tempo de desenvolvimento de cargas de trabalho FPGA, fornecendo um design de referência e uma pilha de software completa.
• Com o OFS, os desenvolvedores têm acesso a exemplos de cargas de trabalho, ferramentas de simulação e depuração, além de uma arquitetura modular que permite a reutilização de projetos e a integração de interfaces padrão.

**Perguntas Frequentes (FAQ)**

1. Quais são os benefícios de usar FPGAs no desenvolvimento de cargas de trabalho? Os FPGAs permitem a flexibilidade na programação de tarefas e instruções, possibilitando a atualização e migração de designs. Além disso, a Intel oferece uma ampla variedade de produtos FPGA para atender às necessidades dos usuários.

2. Como o OFS pode ajudar a reduzir o tempo de desenvolvimento? O OFS fornece um design de referência otimizado e uma pilha de software completa, reduzindo significativamente o tempo necessário para o desenvolvimento e entrada no mercado.

3. Quais são as etapas para o desenvolvimento de uma carga de trabalho com OFS? As etapas incluem configurar o ambiente, construir ou usar um design existente, testar a carga de trabalho usando a simulação disponível e, em caso de erro, analisar por meio de ferramentas de depuração.

4. Existem recursos de aprendizado disponíveis para o OFS? Sim, a Intel oferece um fluxo de avaliação pré-configurado e exemplos de cargas de trabalho para ajudar os desenvolvedores a aprender e se familiarizar com o OFS.

5. O OFS é compatível com outros designs de FPGA além dos fornecidos pela Intel? Sim, o OFS é projetado para ser compatível com uma variedade de designs de shell OFS, permitindo a portabilidade de cargas de trabalho entre diferentes designs.

Recursos:

• Intel FPGA
• OFS GitHub Repository
• Intel FPGA Board Catalog