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Xilinx will die FPGA-Programmierung für Developer und Data Scientists öffnen

Die kostenlose Unified-Software-Plattform Vitis unterstützt nicht nur Sprachen wie C/C++ und Python, sondern auch ML-Frameworks wie TensorFlow und Caffe.

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(Bild: Xilinx)

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Chipplattformen wie FPGAs, SoCs oder ACAP (Adaptive Compute Acceleration Platform) erfordern in der Regel eine hardwarenahe Programmierung auf RTL-Ebene (Register-transfer Level), die spezifisches Entwickler-Know-how voraussetzt. Mit der Unified-Software-Plattform Vitis hat Chiphersteller Xilinx nun eine neue kostenlose Programmierumgebung vorgestellt, die nicht nur gängige Sprachen wie C/C++ und Python unterstützt, sondern mit der sich auch die populären Machine-Learning-Frameworks TensorFlow und Caffe nutzen lassen. Als Alternative zur Vivado Design Suite soll Vitis künftig ein breites Spektrum von Softwareentwicklern und Data Scientists ansprechen, die auf FPGAs zugeschnittene Cloud- und Edge-Anwendungen bauen.

Vitis ist als vierlagige Stack-Architektur angelegt, die sich mit typischen quelloffenen Entwicklungssystemen und Build-Umgebungen nutzen lässt und darüber hinaus bereits einen eigenen Satz von Standardbibliotheken umfasst. Damit verfolgt Xilinx einen vergleichbaren Ansatz wie ihn bereits Nvidia mit CUDA für GPUs beschritten hat. Als Basis für Vitis dient die jeweilige Xilinx-Zielplattform – ein Board mit vorprogrammiertem I/O. Darüber angesiedelt ist das Vitis Core Development Kit, das als zweiter Layer im Stack neben der quelloffenen Xilinx Runtime Library auch unverzichtbare Entwicklertools wie Compiler, Analyzer und Debugger enthält.

Unified-Software-Plattform Vitis: FPGA-Programmierung mit C/C++, Python und TensorFlow.

(Bild: Xilinx)

In Ebene drei finden sich Bibliotheken, die Entwicklern über eine API verschiedene Funktionen für die unterschiedlichsten Anwendungsgebiete bereitstellen. Zum Standardumfang von Vitis zählen Librarys für Basic Linear Algebra Subprograms (BLAS), Solver, Security, Vision, Data Compression, Quantitative Finance, Database und KI. Komplettiert wird der Stack mit einer auf künstliche Intelligenz angepassten Domain-spezifischen Architektur (DSA): Vitis AI. Sie enthält Werkzeuge zur Optimierung, Kompression und Kompilierung von trainierten Modellen, die sich über ML-Frameworks wie TensorFlow und Caffe dann auf Xilinx-Hardware verarbeiten lassen. Während von Partnerfirmen weitere DSAs für die Genomanalyse sowie für Elasticsearch-Anwendungen vorliegen, arbeitet Xilinx an Vitis Video, einer DSA für Videokodierung über FFmpeg.

Zur direkteren Unterstützung von Entwicklern kündigt Xilinx außerdem die Einrichtung einer Developer Site an, die neben der Dokumentation auch Beispiele und Tutorials bereithalten soll. Das Unternehmen möchte darüber hinaus den Austausch von Anwendern und Experten innerhalb der Community fördern. Die Unified-Software-Plattform Vitis steht für FPGA-Boards und weitere Hardware von Xilinx kostenlos zur Verfügung. Ein Download soll voraussichtlich ab November möglich sein. Interessierte Entwickler können sich vorab registrieren und zur Verfügbarkeit informieren lassen. (map)