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HMK Supercomputing GmbH
Frankfurter Str. 111
61476 Kronberg
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Personal Development Kit

Eine Personality ist ein immer wieder ladbarer Instruktionssatz, der den x86-Instruktionssatz erweitert, um die Performance einer Anwendung zu steigern. Die Fähigkeit, verschiedene Instruktionssätze zu unterstützen, ermögliche die Implementierung von hardwarebasierten Anwendungsbeschleunigungen in Wochen, anstatt in Monaten oder Jahren. 

Das Convey Personality Development Kit (PDK) arbeitet in Verbindung mit den Xilinx-ISE Designwerkzeugen (nicht enthalten) und enthält logische Blöcke, die die Schnittstellen zwischen den Komponenten des Coprozessors implementieren, Werkzeuge die die Bitfiles als Personalities packen, einen Simulator zum Debugging, und System- und Compiler-APIs, um die Ausführung   der durch den Nutzer definierten Instruktionen zu ermöglichen.

Das PDK ermöglicht einen stufenweisen Prozess, der die Entwicklungsarbeiten vereinfacht und sicherstellt, dass diese korrekt   durchgeführt werden:   

  1. Identifiziere die Schlüsselalgorithmen oder Bereiche einer Anwendung, die den größten Teil der Rechenzeit in Anspruch nehmen.
  2. Entwickle ein funktionsfähiges Modell, das das Verhalten der entsprechenden Instruktion repräsentiert. Dieses Modell basiert auf dem Sourcecode der Originalanwendung und wird von der Anwendung aufgerufen, als ob diese eine Hardwareinstruktion sei.
  3. Übersetze die Instruktionen mit Hilfe einer Hardwarebeschreibungssprache wie Verilog oder VDHL in ein logisches Design und nutze die “logic libraries”, die im PDK enthalten sind, um eine Verbindung zu den anderen Hardwarekomponenten im Coprozessor zu schaffen. Das logische Design kann dann mit dem Convey System-Simulator überprüft werden.
  4. Die Anwendung kann schließlich unter Verwendung der Xilinx ISE-Werkzeuge kompiliert und als Personality gepackt werden, um dann auf der Convey HC-1 verwendet zu werden.

  Ergebnis: Mehr Tempo, weniger Programmierung 

Die Fähigkeit, neue Instruktionen zu kreieren, ermöglicht es, hardwarebasierte Äquivalente zu Schlüsselanwendungsbereichen   zu generieren, um so eine dramatische Beschleunigung der Anwendungsgeschwindigkeit zu erreichen. Wird diese mit den ANSI-Standard-Compilern von Convey kombiniert, so erleichtert das PDK die Entwicklung und Nutzung von Personalities, mit dem   Ergebnis einer deutlichen Beschleunigung der Perfomance von Anwendungen, wobei der Anwendungs-Source-Code weiterhin Standard und übertragbar bleibt.

Das PDK enthält:

  • Logic Libraries um Schnittstellen zur Coprozessor-Infrastruktur zu implementieren
  • System-Simulationsumgebung zum Debugging
  • Mangementwerkzeuge, die die Bitfiles, die mit den Xilinx-Entwicklungswerkzeugen erstellt wurden, in eine Personality packen
  • vorgegebene Instruktionsschnittstellen
  • Datentranfer zu/von den FPGAs
  • Kontrolle der vom Kunden entwickelten FPGA-Logic
  • Eine Beispiel-Personality

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