基于 FPGA的HLS技术与应用

1、hls简介

        HLS （ high level synthesis ）即高层次综合，主要是利用高级编程语言实现算法。 

2、循环优化

        绝大多数循环都以串行的方式执行，这种执行方式比较浪费时间。对于串行的循环有两种优化方式，转为 并行( Unroll ) 或者是 管道( Pipeline )。

        并行分为以下几种：

                数据并行：对不同的数据处理。

                线程并行：多线程并发处理。

                指令并行：同一时间执行多条指令。

                管道并行：多条指令同时执行，但不同时间执行指令的不同部分。

        其中，数据并行为最理想的循环执行方式；不过大多数时候数据存在复杂的依赖关系，常采用管道并行的循环执行方式。

3、性能度量

        在软件开发领域，通过使用算法复杂度 O(n)进行度量；

        在FPGA中，使用启动时间间隔（ Initiation Interval ，II ）进行度量；

                1、II 表示每次迭代之间的时间间隔

                2、理想情况下，II = 1 

                3、如果 II 非常大，说明 对应的代码不能在FPGA中被展开或者pipeline。