Проведен сравнительный анализ систем высокоуровнего синтеза(HLS) LegUp, Impulse C и Автокод HDL. HLS-системы сравнивались по функциональным возможностям, простоте освоения, удобству использования и по ряду количественных характеристик синтезированных ими модулей. Анализ синтезированных модулей проводился по следующим критериям: количество израсходованных логических вентилей, умножителей и ячеек памяти, максимально возможная рабочая тактовая частота, производительность и энергопотребление синтезированных ими тестовых модулей вычисления циклического кода (CRC), БПФ (FFT) и криптоалгоритма AES. Исследование показало, что на данный момент времени открытые HLS-системы, такие как LegUp, способны конкурировать с широко известными коммерческими, например Impulse C, если и не в производительности генерируемых модулей, то, как минимум, в удобстве использования и простоте освоения, но на сегодняшний день ни одна из протестированных систем не способна составить конкуренцию описанным на HDL схемам по производительности.
This paper contains a comparative analysis of three high level synthesis systems(HLSs): LegUp, Impulse C and Autocode HDL. Those systems were compared by their functionality, operability, simplicity of mastering and number of hardware metrics of units, synthesized by this HLSs. We used set of metrics that include: number of logic elements(LE), number of memory bits used (bits), number of used multipliers(muls), maximum unit clock frequency(max freq), thermal power dissipation and unit performance for CRC, FFT and AES computing units. Our research showed that state-of-the-art open source HLSs like LegUp capable of competing with commercial like Impulse C and Autocode HDL. We established that open Source HLSs like Legup couldn’t be a concurrents to commercical HLSs in performance aspect, but they can be more user-friendly. But potential users of LegUp should know that this HLSs only available on Linux. We also ascertained that all tested HLSs couldn’t be a performance competitors to HDL-based schematics.
1. 1 Андреев А. Е., Силкин И. М., Шафран Ю. В. Высокоуровневые средства разработки для FPGA // Современные научные исследования и инновации. – Июнь, 2012 [Электронный ресурс]. – URL: http://web.snauka.ru/issues/2012/06/14365(дата обращения 06.12.12).
2. 2 Технологии разработки прикладного ПО для реконфигурируемых вычислительных структур [Электронный ресурс] / С. С. Андреев [и др.]. – 2010. – URL :http://sdat.ispras.ru/archive/2010/20100318_Latsis.pdf.
3. 3 Руководство программиста Автокод HDL [Электронный ресурс] / С. С. Андреев [и др.]. – 2012. – URL: http://www.kiam.ru/MVS/research/avtokod/index.html.
4. 4 Языки высокого уровня ImpulseC, Mitrion-C и Handel-C [Электронный ресурс]. – URL :http://fpga.parallel.ru/lang.html (дата обращения: 30.11.12).
5. 5 LegUp: High-Level Synthesis for FPGA-Based Processor/Accelerator Systems [Электронныйресурс] / A. Canis [и др.] // University of Toronto, Altera Toronto. – 2011. – URL: http://legup.eecg.utoronto.ca/fpga60-legup.pdf (датаобращения 08.12.12).
6. 6 Impact of FPGA Architecture on Resource Sharing in High-Level Synthesis [Электронныйресурс] / Stefan Hadjis [и др.] // University of Toronto, Altera Toronto. – 2011. – URL: http://legup.eecg.utoronto.ca/p111-hadjis.pdf (дата обращения 05.12.12).
7. 7 Impulse Tutorial: Generating HDL from C-Language [Электронныйресурс]. – URL: http://impulseaccelerated.com/Tutorials/Basic/Tutorial_Basic_HW_Gen.pdf (дата обращения: 02.12.12).
8. 8 Impulse Tutorial: Generating an Altera FPGA Netlist from C-Language [Электронныйресурс]. – URL: http://impulseaccelerated.com/Tutorials/Altera/Tutorial_QuartusII_ Generic.pdf (дата обращения: 03.12.12).
9. 9 Holland B., Vacas M., Aggarwal V., De Ville R., Troxel I., and George A. D., "Survey of C-based Application Mapping Tools for Reconfigurable Computing" [Электронныйресурс]. – URL: https://wiki.ittc.ku.edu/eecs700/images/b/b8/Holland.pdf (дата обращения: 24.12.12).
10. 10 El-Araby E., Taher M., Abouellail M., El-Ghazawi T., and Newby G. B., “Comparative analysis of High LevelProgramming for Reconfigurable Computers: Methodology and Empirical Study” [Электронныйресурс]. – URL: http://www.ann.ece.ufl.edu/courses/eel6935_10spr/student _talks/Comparative_analysis_of_High_Level.pptx (дата обращения: 23.12.12).
11. 11 El-Araby E., Merchant S. and El-Ghazawi T. “A Framework for Evaluating High-Level Design Methodologies for High-Performance Reconfigurable Computers” [Электронный ресурс]. – URL : http://www.chrec.org/pubs/TPDS10_G4.pdf (дата обращения: 25.12.12).
12. 12 Hara Y. and others “CHStone: A Benchmark Program Suite for Practical C-Based High-Level Synthesis” [Электронныйресурс]. – URL: http://ir.nul.nagoya-u.ac.jp/jspui/bitstream/2237/ 12085/1/iscas2008-300_1027.pdf (дата обращения: 25.12.12).