Implémentation efficace d'algorithmes sur FPGA

Magazine
Marque
Open Silicium
Numéro
1
Mois de parution
janvier 2011
Spécialité(s)


Résumé

Les FPGA ouvrent des possibilités de calculs extrêmement performants, à condition de bien savoir les utiliser. Cet article est le premier d'une série visant à montrer, en partant d'un exemple simple, comment différents choix d'architectures impactent les performances et l'utilisation des ressources disponibles sur le FPGA. Ce choix est primordial mais souvent négligé dans beaucoup de « cores » open source qui sont parfois des monstres de lenteur et d'inefficacité.


1. Introduction

Nous allons prendre pour exemple celui de l'implémentation sur FPGA de la multiplication de nombres complexes, opération couramment utilisée dans de nombreux algorithmes, en particulier dans le domaine du traitement du signal (un domaine où les FPGA excellent). Petit rappel de mathématiques : nous cherchons à calculer le produit A*B = (a + ib)*(c + id) = a*c - b*d + i(b*c + d*a). Autrement dit, notre circuit prendra pour entrée les nombres (réels) a, b, c, d et calculera deux nombres, a*c - b*d et b*c + d*a correspondant aux parties réelle et imaginaire du résultat. Nous travaillerons avec des entiers signés sur 9 bits, ce qui permettra à notre multiplieur complexe d'être utilisable en pratique (les nombres complexes dont les parties réelle et imaginaire sont toutes les deux positives sont un ensemble assez restreint) et de rappeler comment faire de l'arithmétique signée avec les HDL (Verilog et VHDL).

Le FPGA que nous allons prendre pour...

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Implémentation efficace d'algorithmes sur FPGA : Machines à état

Magazine
Marque
Open Silicium
Numéro
2
Mois de parution
avril 2011
Spécialité(s)
Résumé

L'article précédent vous a présenté deux façons de réaliser un multiplieur complexe, toutes deux proches de la méthode naïve qui consiste à utiliser un circuit arithmétique de base (multiplieur, additionneur, soustracteur) par opération et à les connecter selon l'arbre de calcul. Nous allons maintenant voir comment partager le même circuit arithmétique entre plusieurs opérations.

SoC Milkymist: le développement logiciel en pratique

Magazine
Marque
GNU/Linux Magazine
Numéro
130
Mois de parution
septembre 2010
Résumé
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Milkymist, un System-on-Chip libre et orienté vidéo temps réel

Magazine
Marque
GNU/Linux Magazine
Numéro
124
Mois de parution
février 2010
Résumé
Jusqu'à récemment, la conception de puces et en particulier de System-on-Chips (puce embarquant à la fois un microprocesseur performant et de nombreux périphériques) était réservée aux laboratoires privés et à la recherche académique, pour des raisons principalement financières. Cela a exclu le monde du libre - reposant largement sur les « bidouilleurs » - de ce milieu, et ainsi, l'écrasante majorité des System-on-Chips vendus actuellement sont issus de documents de conception propriétaires et jalousement gardés. Aujourd'hui, la large disponibilité de FPGA (puces « sculptables » à volonté) relativement performants et à faible coût a le potentiel de changer la donne. Cet article donne une présentation générale de Milkymist, un System-on-Chip sous GPL capable de faire fonctionner Linux et destiné à des applications de performances artistiques vidéo en temps réel telles que le VJ.

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