Xilinx祭出Vitis統一軟件平臺，面向軟硬件和AI等所有開(kāi)發(fā)者

這幾年，很多芯片硬件公司在向軟件和生態(tài)環(huán)境方向下功夫。例如近日，賽靈思公司（Xilinx）發(fā)布重磅產(chǎn)品——Vitis統一軟件平臺，把應用領(lǐng)域拓得更寬，可以讓包括軟件工程師和 AI 科學(xué)家在內的廣大開(kāi)發(fā)者受益于硬件靈活應變的優(yōu)勢。

Vitis 統一軟件平臺

眾所周知，賽靈思是 FPGA、硬件可編程 SoC 及 ACAP（自適應加速平臺） 的發(fā)明者，這幾年一直向軟件方向和AI方向發(fā)力，以利于其硬件的開(kāi)發(fā)和應用。前幾年就推出了Vivado設計套件，此次新的Vitis更進(jìn)一步。

歷經(jīng)五年、投入總計 1000 個(gè)人工年而打造，Vitis 統一軟件平臺無(wú)需用戶(hù)深入掌握硬件專(zhuān)業(yè)知識，即可根據軟件或算法代碼自動(dòng)適配和使用賽靈思硬件架構。此外，Vitis 平臺不限制使用專(zhuān)有開(kāi)發(fā)環(huán)境，而是可以插入到通用的軟件開(kāi)發(fā)工具中，并利用豐富的優(yōu)化過(guò)的開(kāi)源庫，使開(kāi)發(fā)者能夠專(zhuān)注于算法的開(kāi)發(fā)。

那么，Vitis和原有的Vivado的關(guān)系如何？Vitis 獨立于 Vivado 設計套件，后者仍然繼續為希望使用硬件代碼進(jìn)行編程的用戶(hù)提供支持。但是，Vitis 也能夠通過(guò)將硬件模塊封裝成軟件可調用的函數，從而提高硬件開(kāi)發(fā)者的工作效率。 

 賽靈思大中華區銷(xiāo)售副總裁唐曉蕾在介紹 Vitis 發(fā)布的行業(yè)意義時(shí)指出，當前呈現邊緣與云端的統一化趨勢，以及人工智能飛速發(fā)展。隨著(zhù)計算需求呈指數級增長(cháng)，工程師與科學(xué)家常常受到固定芯片性能的局限。賽靈思打造的Vitis設計環(huán)境，使各學(xué)科領(lǐng)域的編程人員與工程師能夠使用他們已熟知并掌握的工具和框架，共同開(kāi)發(fā)與優(yōu)化他們的軟硬件。這意味著(zhù)他們可以根據自己的應用調整硬件架構，而不需要新型芯片。

賽靈思軟件和人工智能高級經(jīng)理羅霖介紹了里程碑式的Vitis統一軟件平臺，揭開(kāi)了其如何通過(guò)軟件革新，解鎖軟件開(kāi)發(fā)者的硬件加速壁壘，將其獨特的自適應計算能力帶給全員開(kāi)發(fā)者的新篇章。

VITIS 堆棧

Vitis 平臺構建在基于堆棧的架構之上，該架構可以無(wú)縫插入到開(kāi)源的標準開(kāi)發(fā)系統與構建環(huán)境，而且最重要的是，它包含一套豐富的標準庫。 

圖Vitis 堆棧

如上圖，基礎層是 Vitis 目標平臺。該平臺由電路板和預編程 I/O構成。

第2層稱(chēng)為 Vitis 核心開(kāi)發(fā)套件，覆蓋開(kāi)源賽靈思運行時(shí)庫，以管理不同域間的數據移動(dòng)，包括子系統、即將發(fā)布的 Versal ACAP內的 AI 引擎和必要的外部主機。此外，該層也提供編譯器、分析器和調試器等核心開(kāi)發(fā)工具。雖然賽靈思提供的是一流的設計環(huán)境，但是這些工具設計的目的是能與業(yè)界標準的構建系統與開(kāi)發(fā)環(huán)境無(wú)縫集成。

在第3層，8個(gè)Vitis 庫提供 400 余種優(yōu)化的開(kāi)源應用。這8個(gè)庫分別是：Vitis 基本線(xiàn)性代數子程序（BLAS）庫、Vitis 求解器庫、Vitis 安全庫、Vitis 視覺(jué)庫、Vitis 數據壓縮庫、Vitis 計量金融庫、Vitis 數據庫集和 Vitis AI 庫。借助這些庫，軟件開(kāi)發(fā)者可以使用標準的應用編程接口（API）來(lái)實(shí)現硬件加速。 

Vitis AI 和特定領(lǐng)域架構

Vitis 平臺的第 4 層，也是最具有變革意義的一層是 Vitis AI。它集成了特定領(lǐng)域架構（DSA）。DSA 提供了針對AI模型的硬件實(shí)現，開(kāi)發(fā)者可以使用包括 TensorFlow 和 Caffe 等業(yè)界領(lǐng)先框架對其進(jìn)行配置與編程。Vitis AI 提供的工具鏈能在數分鐘內完成優(yōu)化、量化和編譯操作，在賽靈思器件上高效地運行預先訓練好的AI模型。此外，它也為從邊緣到云端的部署提供了專(zhuān)用 API，實(shí)現業(yè)界一流的推斷性能與效率。

賽靈思很快還將推出另一個(gè) DSA（Vitis Video），支持從 FFmpeg 直接進(jìn)行編碼并提供同樣超級簡(jiǎn)單且功能極強大的端到端視頻解決方案。由合作伙伴公司提供的 DSA 包括：與 GATK 集成用于基因分析的Illumina，與ElasticSearch 集成用于大數據分析的BlackLynx，以及當前我們客戶(hù)正在使用的專(zhuān)有DSA。

VITIS 開(kāi)發(fā)者網(wǎng)站

賽靈思還宣布推出了一個(gè)開(kāi)發(fā)者網(wǎng)站，方便開(kāi)發(fā)者獲取示例、教程和文檔，同時(shí)作為連接Vitis開(kāi)發(fā)者社區的空間。它將由賽靈思和Vitis專(zhuān)家及愛(ài)好者共同管理，并將提供Vitis有關(guān)的最新更新、提示和技巧的寶貴信息。