英特尔Arria10FPGA性能指标评测方法和结果.pdf

白皮书 FPGA 英特尔® Arria® 10 FPGA 性能指标 评测方法和结果 英特尔 Arria 10 FPGA 能够为已发布的 OpenCore 设计带来速度提高一个等级的内 核性能和提升高达 20% 的 fMAX 优势。† 作者 简介 Martin S. Won 本文介绍了一种对英特尔® Arria® 10 FPGA 可编程逻辑产品家族进行评估和指标评测的 英特尔可编程解决方案事业部 严格方法，旨在清晰地展示相关方法和数据，以便感兴趣的读者可以重新生成和分析这 † 高级技术人员 些结果。 为实现这一目标，我们从已公开发布的 OpenCores 设计中选用了 10 项代表 性的函数，并将它们分别实施在采用英特尔 Arria 10 FPGA 产品家族及其最接近的竞争 Madhu Monga 产品 Xilinx* UltraScale* 产品家族的设备上。指标评测结果显示，英特尔 Arria 10 FPGA 英特尔可编程解决方案事业部 可提供比 Xilinx UltraScale 设备高最多 20% 的性能，测量指标为在各种设备使用率下 应用工程师 在示例设计中所实现的最大时钟频率。† 目录 背景：评估英特尔 FPGA 和系统芯片（SoC）产品的性能 简介 1 当前，可编程逻辑行业尚无标准的指标评测方法。为此，英特尔使用了严格的内部分 背景：评估英特尔 FPGA 和 析，在分析中对客户和内部生成的设计进行了广泛的组合，以充分了解和量化可编程逻 系统芯片（SoC）产品的性能 1 辑产品相比前代英特尔产品和竞争产品的性能。这些设计从不同的细分市场收集而来， 包括高性能计算、图像和视频处理、有线和无线通信以及消费类产品等。此外，这些设 通过基于 OpenCore 的性能 比较提高透明度 2 计还使用了多种实施技术，包括来自其他厂商的 ASIC 和 FPGA。通过使用广泛的设计 套件，英特尔致力于确保结果准确无误且能够代表客户设计与英特尔® Quartus® Prime 用于性能比较的目标设备家族 2 Software Suite 等 FPGA 设计工具之间的复杂交互。为了使用客户设计，英特尔在转 分析使用的 OpenCore 设计 2 换设计方面投资了大量资源，以便能够与广泛的合成工具和电子设计自动化（EDA）厂 OpenCores 标记方法 2 商合作。英特尔还确保功能予以保留，并针对特定 FPGA 厂商进行了适当的代码优化 （这点是必需的，因为开发设计时通常会针对特定 FPGA 对设计进行优化）。 OpenCore 标记和指标评测方法 2 软件工具、设置与约束 4 对于性能比较，英特尔使用了至少两种比较类型：受时序约束的和最大努力。努力程度 反映了为获取最终结果用户需要付出的努力（用户必须做多少工作）以及工具需要付出 单独的 OpenCore 设计编译结果 5 的努力（总共需要多少编译时间）。受时序约束的比较旨在使用默认 EDA 工具设置， 结论 8 但确保 EDA 工具针对性能进行了优化。最大努力比较旨在表明可实现的最好结果。这 参考资料 8 类比较实验需要比默认按钮（push-button）编译更长的单独编译时间以及每项设计超 过一次的编译。 了解更多信息 8 白皮