Beschleunigen Sie rechenintensive Anwendungen mit einem vielseitigen Zynq-Ultrascale+-MPSoC von Xilinx

Als rechenintensiv wird jede Computeranwendung bezeichnet, die eine große Menge komplexer Berechnungen erfordert. KI-Inferenzierung, Analyse großer Datenmengen, Vernetzung und Modellierung für die wissenschaftliche Forschung sind heutzutage einige beliebte rechenintensive Anwendungen.

Die von rechenintensiven Anwendungen benötigte Rechenleistung ist mehr, als Prozessoren allein liefern können. Das feldprogrammierbare Gate-Array (FPGA) gilt aufgrund seiner Anpassbarkeit, Programmierbarkeit und seines geringen leistungsbezogenen Stromverbrauchs als der Beschleuniger für verschiedene Computeranwendungen. Aus diesem Grund integrieren Halbleiterhersteller wie Xilinx sowohl Prozessoren als auch FPGA-Architekturen in einer einzigen Komponente. Die UltraScale-MPSoC-Architektur von Xilinx bietet mehrere hochentwickelte Prozessoren, die von 32 bis 64 Bit mit Unterstützung für Virtualisierung skalieren und echtes heterogenes Multi-Processing mit „den richtigen Motoren für die richtigen Aufgaben“ ermöglichen.

MPSoC Zynq UltraScale+

Die Zynq®-UltraScale+™-EG-MPSoC-Bausteine von Xilinx kombinieren ein leistungsstarkes ARM®-basiertes Multicore-Mehrprozessorsystem mit programmierbarer Logik der ASIC-Klasse. Das Verarbeitungssystem (PS) ist mit 64-Bit-Quad-Core-ARM®-Cortex®-A53- und 32-Bit-Dual-Core-Cortex-R5F-Echtzeitprozessoren und einer Mali™-400-MP2-Grafikverarbeitungseinheit ausgestattet. Die programmierbare Logik der ASIC-Klasse ist sehr flexibel und baut auf der UltraScale-Architektur von Xilinx auf. Die programmierbare Logik kommuniziert mit dem Verarbeitungssystem über 6.000 Verbindungen.

Zynq-UltraScale+-EG-Architektur. (Bildquelle: Xilinx)

Ultrascale+-EG-MPSoC-Plattform Genesys ZU-3EG

Digilent Inc, ein Unternehmen von National Instruments, hat kürzlich das Genesys ZU-3EG herausgebracht, ein vielseitiges Zynq-UltraScale+-EG-MPSoC-Entwicklungsboard für rechenintensive Anwendungen. Die ausgezeichnete Mischung aus On-Board-Peripheriekomponenten, aufrüstungsfreundlichen DDR4-, Mini-PCIe- und microSD-Steckplätzen sowie Multi-Kamera- und Hochgeschwindigkeits-Erweiterungssteckverbindern wird zwangsläufig eine Vielzahl von Anwendungsfällen unterstützen. Zwei verschiedene spezialisierte Anschlüsse, darunter Pmod- und Highspeed-SYZYGY-konforme Erweiterungsmodulanschlüsse für unsere neuen Zmods, ermöglichen eine flexible Erweiterung und einen einfachen Zugang zu einem breiten Ökosystem an Zusatzmodulen, die sich perfekt für die Chip-Evaluierung und das Rapid Prototyping eignen.

Abbildung und Tabelle zum Genesys ZU-3EG. (Bildquelle: Digilent, Inc.)

Erste Schritte

Das Genesys ZU-3EG wird mit einem Petalinux-Projekt für Linux-basierte Anwendungen und einer Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Hinzufügen von Genesys-ZU-3EG-Boarddateien in der Xilinx Vivado Design Suite geliefert. Anwender können zudem On-Board-Peripheriekomponenten mit den mitgelieferten IP-Kernen (Intellectual Property) konfigurieren, vorkonfigurierte Logikfunktionen, die in der Xilinx Vivado Design Suite verwendet werden.

Mit optimierten Spezifikationen und einer robusten Dokumentationsbibliothek können Benutzer schnell mit einer Reihe rechenintensiver Anwendungen wie KI-, Cloud- und Multimedia-Verarbeitung und -Vernetzung beginnen.