Vitis 軟體平台開發環境

AMD Vitis™ 軟體平台是一套開發環境,適用於針對現場可程式化閘陣列 (Field Programmable Gate Array, FPGA) 網狀架構、Arm® 處理器和 AI 引擎的設計,可搭配 AMD Vivado™ Design Suite 運作以提供更高階的抽象化。

Vitis 軟體包括適用於使用 Arm 處理器進行 C/C++ 應用程式開發的 Vitis Embedded;AI 引擎編譯器和模擬器;用於 C/C++ 式 FPGA IP 的 Vitis HLS;用於 Simulink® 模型式設計的 Vitis 模型編輯器;以及適用於 FPGA 或 AI 引擎部署的效能最佳化程式庫,例如 DSP、視覺、求解器、超音波和 BLAS 程式庫。

設計和模擬流程

Adam Taylor 主筆:使用 Vitis 統一平台逐步進行系統設計

了解如何使用 Vitis 統一軟體平台異構系統流程建立嵌入式系統解決方案。

Vitis Embedded 軟體開發流程

(過往 FPGA 系列習慣稱之為嵌入式 SDK)

從 Vivado 將硬體匯出為平台檔案
Arrow
開發應用程式碼
 
Arrow
除錯和產生開機映像檔

為 AMD 自適應 SoC 中的 Arm® 嵌入式處理器子系統開發 C/C++ 程式碼的設計人員,通常會使用此流程。

  • 硬體工程師設計出可程式化邏輯,並使用 AMD Vivado™ Design Suite 將硬體匯出為 Xilinx Support Archive (XSA) 檔案。 
  • 軟體工程師將這份硬體設計資訊整合進他們的目標平台,並使用 Vitis Embedded 軟體來開發應用程式碼。

開發人員可在 Vitis Embedded 軟體中執行所有系統層級驗證,並產生用來啟動應用程式的開機映像檔以。 

若要深入瞭解,請參閱 UG1400 中「用於嵌入式軟體開發的 Vitis 工具」一節 >

Vitis 系統設計流程

(硬體和軟體)

Vitis System Design Flow Chart

欲將其軟硬體設計部分整合至 AMD 自適應 SoC 中的系統設計人員,通常會使用此流程。

此流程用於異構嵌入式系統的設計開發,包括在 Arm® 嵌入式處理器上執行的軟體應用程式,以及在可程式化邏輯 (PL) 和/或 Versal™ AI 引擎陣列上執行的運算內核。

此流程包括:

  • 以 C/C++ 編寫的軟體主應用程式,通常在嵌入式 Arm 處理器子系統上執行。它會用到 AMD Vitis 執行階段程式庫實作的原生 API,來與 AMD 器件內的硬體內核互動。 
  • 硬體內核,可使用 AMD Vitis™ HLS 工具以 C++ 產生,或使用 AMD Vivado™ Design Suite 直接以 RTL 描述。

若要深入瞭解,請參閱 UG1393 中「用於異構系統設計的 Vitis 工具」一節 >

AMD Alveo™ 資料中心加速器卡採用相同的系統設計流程,軟體程式在 x86 主機上執行,內核則在 PCIe® 介接加速器卡上的 FPGA 中執行。

若要深入瞭解,請參閱 UG1393 中「用於資料中心加速的 Vitis 工具」一節 >

Vitis 異構模擬流程

以您偏好的工具進行模擬
 • 使用現有的 MATLAB®、Python™、C++ 或 HDL 測試平台
 • 避免重寫測試平台或學習新的工作流程
 • 加速演算法到硬體的迭代作業

統一 AI 引擎 + PL 模擬(Vitis 子系統)
 • 同時模擬 AI 引擎和 PL
 • 以一個一貫的方法取代零散的流程
 • 及早偵測整合問題

硬體迴路 (HIL) 驗證
 • 縮短系統層級的驗證時間
 • 透過晶片串流實際 I/O,加快除錯作業
 • 在最終硬體定案之前,先驗證端對端輸送量

工具和程式庫

Vitis Embedded

Vitis Embedded

Vitis™ Embedded 是獨立的嵌入式軟體開發套件,用於開發要在嵌入式 Arm 處理器上執行的主應用程式。

Vitis AI 引擎 DSP 設計工具:編譯器和模擬器

Vitis AI 引擎 DSP 設計工具:編譯器和模擬器

AMD Versal™ 自適應 SoC 採用 AI 引擎陣列,能執行高效能 DSP 功能以最佳化功率和資源效率。  將 AI 引擎與 FPGA 結構資源結合使用,可以非常有效率地實作高效能 DSP 應用程式。

Vitis HLS

Vitis HLS

Vitis HLS 工具可讓使用者藉由將 C/C++ 函數合成為 RTL,輕鬆建立複雜的 FPGA 演算法。

Vitis HLS 工具與 Vivado Design Suite(用於合成、佈局與繞線)和 Vitis 統一軟體平台(用於異構系統設計和應用程式)緊密整合。

Vitis HLS

Vitis 模型編輯器

Vitis 模型編輯器是基於模型的設計工具,可在 MathWorks Simulink® 環境中快速探索設計。

該工具還可以讓您混用 AI 引擎和可程式化邏輯 (HDL/HLS) 區塊,進行建模和模擬設計。

Vitis 程式庫

Vitis 程式庫

開放原始碼、效能最佳化的程式庫,讓您透過現成可用的 C 和 C++ 程式,加快您的開發流程,對現有應用程式的程式碼進行最少的變更,甚至無須變更。

無論您是要原樣移植針對特定領域加速的程式庫,進行修改以符合您的需求,或是在您的自訂加速器中作為演算法建構區塊使用,都不成問題。

2025.2 最新功能

增強 AMD Versal™ AI Engine 的設計流程
  • AI 引擎 API 增強功能
  • 新增並增強資料類型
  • 程式設計模型更新與最佳化
  • 全新強化的 DSP 程式庫函數
  • 改善 AI 引擎對應工具與路由器 
更簡易的 Versal AI Engine 設計驗證
針對 AIE DSP 設計強化 Vitis 模型編輯器的功能
適用於嵌入式開發的 Vitis IDE 更新
  • Vitis Embedded 現在可整合第三方 AI 程式碼助理
  • 透過 Eclipse Theia 平台,引進對於 VS Code 編輯器的支援
  • 支援 Zephyr (RTOS)
  • 增強 PS Trace 的除錯功能
  • 瞭解更多關於 Vitis IDE 的資訊

資源