借助 Versal AI Engine 加速 DSP 工作负载
提升整体系统性能的关键所在
通过将工作负载分配至高效运行单元（例如可编程逻辑或 Versal AI Engine），可确保全面提升能效和整体性能。了解 Versal AI Engine 为何非常适合高性能 DSP 应用。
AMD Versal™ AI Engine 助力释放 DSP 算力
Versal AI Engine 技术全面赋能，满足高性能数字信号处理 (DSP) 需求。
如果客户要处理新一代 DSP 应用，就需要强大的算力；而传统 FPGA 架构无法有效满足这一需求。FIR、FFT 和通用矩阵乘法等计算密集型 DSP 应用需要使用大量 DSP 块和可编程逻辑资源。
这一需求可能会大幅消耗传统可编程逻辑器件上可用的总体算力。从可扩展性角度而言，对于具有严苛功耗预算要求的密集型 DSP 工作负载，仅单纯增加可用的 DSP 块和可编程逻辑资源并不是行之有效的解决方案。
Versal AI Engine 经过精心设计，能够针对这种情况提供更加高效的算力解决方案。
详细了解 Versal AI Engine
AI 引擎 DSP 设计流程
针对 AMD Versal™ AI 引擎设计高性能 DSP 功能，可使用 AMD Vitis™ 开发工具完成，也可使用 Vitis Model Composer 流程完成，充分发挥 MathWorks Simulink® 工具的仿真及图形功能优势。
在任何一种情况下，无论是将 DSP 应用映射到在 FPGA 或 AI 引擎中要实现的功能中，还是将其映射到 FPGA 逻辑和 AI 引擎的组合中，都至关重要。这需要了解器件功能以及整个系统。
通常，计算密集型功能更适合 AI 引擎执行，而需要数据移动/重新排序的功能则更适合 FPGA 执行。
在下面所示的示例中，复杂的滤波和傅立叶变换通常更适合 AI 引擎阵列。
图像缩放
一旦功能被明确确定为适合 AI 引擎，就可使用以下任何一种选项将其实施在 AI 引擎中。
注意：使用以下列表中的多个选项的混合方法也是可行的。
编程环境
Vitis 平台提供两种编程环境，支持利用 DSP 库、API 和内部函数
- 使用 C/C++ 构建
- 使用 Vitis Model Composer 基于模型的设计流程
使用 C/C++ 构建
Vitis 平台提供多个开源构建块，支持常用 DSP 算法、函数和器件图表。您可以按原样使用它们以加速测试，也可以根据需求进行自定义。
C/C++ 流程
要开始使用 AI 引擎加速 DSP，强烈建议从 Vitis DSP 库函数（基于 C 语言）入手。虽然手动编码可确保更好地实现功能，但下述方法是使用 AI 引擎加速 DSP 的最快捷途径，同时也可带来超高性能。（下面列出了多种方法，您也可以结合使用不同的方法）
选项 1
Vitis DSP 库函数调用
dsplib::fft::dit1ch::fft_ifft_dit_1ch
- 简单易用
- 可参数化
- 极快的开发
选项 2
使用 AI 引擎 API 实现矢量化编程
aie::vector<int8_t, sizeTileA> A0
aie::vector<int8_t, sizeTileA> A1
- 可定制
- 加快开发
选项 3
带内部函数的矢量化编程
Acc0 = mac16(acc0, Bbuff, 0, 0x00000000, 8, 0x3120, Abuff0, 0, 0xCC884400, 2, 0x3210);
Acc0 = mac16(acc0, Bbuff, 32, 0x00000000, 8, 0x3120, Abuff0, 0, 0xCC884400, 2, 0x3210);
- 完全的低层次自定义
- 开发极其漫长
不同的 AI 引擎功能随后可使用计算图 C 代码进行互连，该代码是描述多个 AI 引擎单元的网络的 C++ 代码。
使用 Vitis Model Composer 基于模型的设计流程
此设计工具将开发流程引入 MathWorks MATLAB®/Simulink® 环境，让您可以在该环境中生成 Versal AI Engine 所需的内核、集成可编程逻辑模块以及进行系统仿真。
Vitis Model Composer 流程
使用 Vitis Model Composer，可在不同 AI 引擎功能之间实现图形互连。该图形表示可通过 Vitis Model Composer 将按钮转换成计算图 C 代码。还可利用 MathWorks Simulink 环境的强大仿真功能验证设计。
要了解有关使用 Vitis Model Composer 开发 Versal AI Engine 的更多信息，请访问使用 Vitis Model Composer 开发 Versal AI Engine 页面。
AI 引擎工具许可
编译器和仿真器
虽然 AI 引擎编译器和仿真器工具是 AMD Vitis™ 软件安装程序的一部分，但这些工具仍然需要免费许可才能使用。您可以从产品许可站点获取此许可证。
输入您的详细信息，然后选择“AI 引擎工具许可证”选项。
聚焦：AI 引擎多相信道化器设计
多相信道化器可采用基于数字信号处理的有效方法，同时对单个数据流中携带的一组频分多路复用 (FDM) 信道进行降频转换。信道化器在许多无线通信、雷达、航空航天以及医疗成像系统中十分普及。在本教程中，我们在 AMD Versal™ 自适应 SoC 器件中使用 AI 引擎和可编程逻辑 (PL) 资源的组合执行两种不同的信道化器设计。
了解 Versal AI Engine 与传统可编程逻辑技术的基准测试结果对比情况
如需直接比较仅使用可编程逻辑设计与使用 AMD Versal 自适应 SoC 和 AI Engine 的新一代设计的基准测试结果，请联系销售或 FAE 以获取基准测试结果和源设计。