智东西(公众号:zhidxcom)
文 | 韦世玮

智东西10月9日消息,今天,赛灵思宣布推出一款名为“Vitis”的统一软件平台,其包括目标平台、核心开发套件、加速库和特定领域开发环境,能够让软硬件开发者们在无需掌握硬件专业知识的情况下,根据软件或算法代码来自动适配并使用赛灵思的硬件架构。

与此同时,赛灵思公司大中华区销售副总裁唐晓蕾、赛灵思软件和人工智能高级经理罗霖分别向大家介绍了当下AI行业的发展趋势,并对Vitis统一软件平台的功能和应用进行了详细介绍。

会后,赛灵思就Vitis平台与竞争对手之间的优势、特点和未来发展更新等方面,与包括智东西在内的少数媒体进行了深入的探讨与交流。

赛灵思发布Vitis统一软件平台,从边缘至云端助攻硬件开发

一、Vitis:支持从边缘到云端的硬件开发

实际上,Vitis是一个构建在基于堆栈架构之上的统一软件平台,免费面向所有开发者。

同时,其独立于赛灵思在2012年发布户的集成设计环境——Vivado设计套件,该套件能够把各类可编程技术结合在一起,且能扩展多达1亿个等效ASIC门的设计。

与Vivado相比,Vitis不仅能帮助软件开发者更灵活地开发硬件,同时还可将硬件模块封装成软件可以调用的函数,进一步帮助硬件设计者提高工作效率。

但罗霖也提到,Vitis统一软件平台的推出并不是对Vivado设计套件的替代,那些喜欢使用硬件代码进行编程的用户仍然可以获得Vivado设计套件的支持。

简单地说,Vitis主要从四个方面为用户的硬件开发提供支持:

1、全面的内核开发套件。它不仅拥有赛灵思运行时库(Xilinx Runtime,简称XRT),能够管理不同域间的数据移动。

同时,它还为用户提供编译器、分析器和调试器等核心开发工具,可无缝集成业界标准的构建系统和开发环境。

2、完整的硬件加速开源库。Vitis统一软件平台拥有Vitis AI 库、Vitis BLAS(基本线性代数子程序)库、Vitis 数据压缩库、Vitis 视觉库、Vitis 求解器库、Vitis 计量金融库、Vitis 数据库集和Vitis 安全库共8个Vitis库。

这8个库共提供超过400种开源应用,并针对赛灵思硬件平台进行了优化,能进一步帮助软件开发者使用标准的API(应用编程接口)来实现硬件加速。

赛灵思发布Vitis统一软件平台,从边缘至云端助攻硬件开发

3、插入特定领域的开发环境。这主要包括Vitis AI和FFmpeg,同时赛灵思表示,Vitis AI是Vitis统一软件平台最具有变革意义的一个功能。

一方面,Vitis AI集成了DSA(特定领域架构),可提供针对AI模型的硬件实现,在用户配置和编程上还支持TensorFlow、Caffe和PyTorch等当前的主流框架,并为从边缘到云端的部署提供专用API,让用户可直接在熟悉的更高层次框架中进行开发。

另一方面,赛灵思即将推出的新DSA(Vitis Video),可支持用户直接从FFmpeg进行编码,并提供同样简单且强大的端到端视频解决方案。

4、不断发展的硬件加速合作伙伴库。这是赛灵思为用户提供的合作伙伴IP、库和预构建加速应用生态系统。

其包括Bigstream超加速软件、BlackLynx图像与视频边缘分析,以及CTAccel图像处理 (CIP) 加速器等。

此外,Vitis统一软件平台还支持用户在赛灵思的FPGA、SoC和ACAP等异构平台上开发嵌入式软件和加速应用,并为边缘、云和混合计算应用加速提供统一的编程模型,进一步为软硬件开发者们的硬件开发带来便利。

赛灵思发布Vitis统一软件平台,从边缘至云端助攻硬件开发

二、详解Vitis AI五大工具,满足不同需求开发者

“客户的应用场景是非常多样且碎片化的。”罗霖提到,现阶段,客户的创新周期和软件迭代周期越来越快,也就意味着,客户们针对不同场景、不同软件开发硬件的成本越来越高。

因此,拥有一个灵活性和扩展性强,且可根据所自身应用需求来优化软件和底层硬件的开发平台尤为重要。

值得一提的是,罗霖还进一步就Vitis统一软件平台的Vitis AI进一步做了详细介绍。

Vitis AI主要包括AI优化器、AI量化器、AI编译器、AI配置器和AI库。

赛灵思发布Vitis统一软件平台,从边缘至云端助攻硬件开发

除了支持当下的主流框架和最新模型,执行各类型深度学习任务外,Vitis AI为开发者们提供的工具链还能够在短短几分钟内,完成优化、量化和编译操作。

同时,当它在赛灵思的处理器上工作时,还可高效地运行预先训练好的AI模型。

此外,Vitis AI的AI量化器还支持模型量化、校准和微调,并且高级用户可利用AI优化器,能将模型修剪高达90%。

AI库则为用户提供高层次语言的调试器,如C++和Python API,能够实现从边缘到云端的最大可移植性。

赛灵思发布Vitis统一软件平台,从边缘至云端助攻硬件开发

对赛灵思来说,Vitis统一软件平台的推出,有利于公司利用Vivado和Vitis来共同满足不同开发需求的开发者。

例如,传统的硬件开发者能够通过Vivado开发工具开进行硬件开发;嵌入式软件的工程师可利用嵌入式软件来做底层驱动程序的开发。

此外,应用开发者就可使用自己熟悉的Vitis C++库等进行应用开发;最后的AI开发人员则可使用高层次框架来训练自己的模型,如TensorFlow和Python等,能更快速地在平台上部署模型。

三、提供统一API,支持28nm以下器件

值得一提的事,为了实现从边缘端到云端的一次性编程,以及自适应的调用和计算,Vitis统一软件平台为边缘端和云端提供了统一的API。

不难看出,当下软硬件的创新周期不断缩短,同时,软件的更新甚至会快于硬件。面对这一发展势态,未来的Vitis又将会要在哪些方面作出更新和提升呢?

“Vitis更像是一个工具,一个帮助客户增强生命力的工具。”针对这一问题,唐晓蕾说到。

赛灵思发布Vitis统一软件平台,从边缘至云端助攻硬件开发

一方面,Vitis与硬件有一定的相关性。目前,Vitis支持28nm制程及以下的所有的器件,而未来随着AI引擎的提升,以及制程工艺更新,Vitis会支持越来越广泛的硬件和引擎。

另一方面,在硬件和软件创新协同发展的当下,Vitis软件不仅会让客户更便捷地使用第三方IP工具,同时还会通过和客户的沟通,进一步提高工具应用的效率,完善Vitis的应用性能。

结语:为硬件加速难题提供解决新方向

作为全球领先的可编程逻辑完整解决方案的供应商,赛灵思在FPGA、可编程SoC以及ACAP的研发方面,一直为消费电子、汽车电子和数据中心等各个行业提供了重要的处理器技术和创新驱动力。

此次,赛灵思针对开发者推出的Vitis统一软件平台,无疑是其在面对数据爆发式增长、算法不断演进,以及业界中“摩尔定律已死”的声音不断涌现的当下,对硬件设计体验进行优化和突破的一次重要尝试。

而未来,随着软件应用的不断更新与发展,以及芯片制程越来越接近物理天花板等硬件问题的进一步突出,Vitis统一软件平台也许能为开发者的硬件加速难题提供新的解决方向。