Nios II C語言至硬件加速編譯器

2012年10月17日 14:29 來源:本站整理 作者:Triquinne 我要評論(0)

標簽:Nios II(32)C語言(468)編譯器(40)

  電子發燒友網核心提示:獲獎的Nios® II 嵌入式處理器C語言至硬件(C2H)加速編譯器將對時間要求較高的ANSI C函數轉換為FPGA中的硬件加速器,從而提高了性能。

  特性:

  (1)ANSI/ISO C 代碼按鍵式加速

  (2)和軟件設計流程的緊密集成

  (3)硬件加速器和 CPU 存儲器映射的直接連接

  (4)無縫支持指針和數組

  (5)高效的存儲器處理延遲預知調度和流水線

  通過增加硬件來降低功耗

  系統設計經驗一直是認為增加硬件會提高功耗。但是,仔細的使用硬件加速器打破了這一經驗:增加硬件會降低功耗。通過分析算法,在可編程邏輯中實現合適的加速器,您不但提升了嵌入式計算系統的設計性能,而且同時降低了功耗。

  考慮這樣一個實例,嵌入式設計人員希望處理器以80 MHz執行程序,將大計算量的算法卸載到時鐘頻率較低的硬件中。如表1所示,在實際測試中,嵌入式處理器以80 MHz運行應用程序代碼,5個硬件加速器以1 MHz運行,系統性能提高了6倍,同時系統功耗降低了55%。

實際測試結果

  大幅度提高嵌入式軟件的性能

  對于需要提高嵌入式應用軟件性能的軟件工程師而言,硬件加速是最重要的一種工具。硬件加速器能夠充分發揮FPGA并行處理結構的優勢,與通用CPU相比,每個時鐘周期完成更多的計算,性能提高了幾個數量級。請參考表2,了解幾種常用嵌入式算法的性能和面積結果。

用戶應用結果舉例

  表 1 注釋:系統資源提高考慮了片內資源的邏輯單元等價成本,例如乘法器和存儲器,顯示了加入加速器和緩沖之后增加的成本。這些數據表明, Nios II C2H 編譯器能夠以最小的成本和資源占用大大提升系統性能。

  熟悉的軟件設計流程

  到目前為止,還一直由手動完成將軟件卸載給硬件加速器,只有那些擁有工具、經驗和時間的開發人員才能利用這一技術建立、測試寄存器傳送級 (RTL) 模塊,并集成到處理器系統中。而 Nios II C2H 編譯器自動建立并集成硬件加速器,開發時間由幾星期縮短到幾分鐘。

  如果您以前曾經使用過基于 Eclipse 的 Nios II 集成開發環境 (IDE) ,那么采用 Nios II C2H 進行設計將非常簡單。您所需要做的工作是:

  分析軟件代碼,確定出現性能瓶頸的函數。

  在 Nios II IDE 中高亮顯示所需的函數,右鍵單擊加速。

  查看詳細的 C2H 編譯器報告文件,確定簡單的 C 代碼優化。

  進行優化和迭代,直到達到所需的性能。

  迅速達到您應用軟件的性能要求,提前發售產品。

  Nios II C2H 編譯器使您能夠快速高效的在設計空間中優化您的應用軟件算法,僅針對軟件實現來提升性能。您需要做的只是右鍵單擊進行加速。

  訂購信息

  您現在就可以訂購 Nios II C2H 編譯器。請參考表 2 的價格和訂購信息。可以下載并免費評估Nios II 嵌入式設計套裝(EDS)。 請聯系您當地的 Altera 銷售代表,了解詳細信息。

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