Метод створення проектів на ПЛІС з використанням технології безперервної інтеграції та безперервної доставки

В.О. Куланов, канд. техн. наук, А.Є. Перепелицин, канд. техн. наук
Національний аерокосмічний університет ім. М. Є. Жуковського
«Харківський авіаційний інститут»
Україна, 61070, Харків, вул. Чкалова, 17
е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Èlektron. model. 2025, 47(2):92-107

https://doi.org/10.15407/emodel.47.02.092

АНОТАЦІЯ

Проаналізовано причини збільшення попиту на застосування програмованих логічних інтегральних схем (ПЛІС). Розглянуто використання мов опису апаратури та процеси створення проектів. Показана можливість використання технології безперервної інтегра­ції та безперервної доставки (БІ/БД — Continuous Integration та Continuous Delivery (CI/CD)) для створення проектів на ПЛІС. Проаналізовано основні етапи створення проектів на ПЛІС з використанням мов опису апаратури. Проаналізовано існуючі інструменти автоматизації та БІ/БД для створення проектів. Представлено модель процеса створення проектів на ПЛІС з використанням технології БІ/БД. Запропоновано послідовність ета­пів інтеграції технології БІ/БД для процесу створення проектів на ПЛІС. Надано деталь­ний опис процесу застосування запропонованої послідовністі етапів створення проектів на ПЛІС з використанням технології БІ/БД. Наведено практичний приклад застосування запропонованого методу в навчальному процесі. Головний внесок цієї роботи полягає в спрощенні процессу створення системи, яка забезпечує наочну та доступну перевірку якості коду, а також дозволяє ідентифікувати проблемні місця в коді написаному за до­помогую мов опису апаратури. Для досягнення цього використано сучасні технології безперервної інтеграції та доставки.

КЛЮЧОВІ СЛОВА:

хмарні сервіси, карти апаратних прискорювачів, ПЛІС, БІ/БД, мо­ви опису апаратури, створення проектів, рівень регістрових передач.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Khan, L., Isanaka, S.P., Liou, F. FPGA-Based Sensors for Distributed Digital Manufacturing Systems: A State-of-the-Art Review. Sensors 2024. 24. 7709. URL: https://doi.org/3390/s24237709
2. Perepelitsyn, A., Kulanov, V., Zarizenko, I. Method of QoS evaluation of FPGA as a Service. Radioelectronic and Computer Systems, 2022. No. 4 (104) P. 153— URL: https://doi.org/10.32620/reks.2022.4.12
3. Khan, M.I., da Silva, B. Harnessing FPGA Technology for Energy-Efficient Wearable Medical Devices. Electronics 2024, 13, 4094. URL: https://doi.org/10.3390/electronics13204094
4. Bi, Y., Li, C., Benezeth, Y., Yang, F. A RTL Implementation of Heterogeneous Machine Learning Network for French Computer Assisted Pronunciation Training. Sci. 2023, 13, 5835. URL: https://doi.org/10.3390/app13105835
5. Сергієнко, А.М., Мозговий, І.В. Проєктування апаратного декомпресора. Електрон­не моделювання, 2023. No. 45(5). C. 113— URL: https://doi.org/10.15407/emodel.45.05.113
6. Technologies of FPGA-based projects Development Under Ever-changing Conditions, Platform Constraints, and Time-to-Market Pressure / A. Perepelitsyn, V. Kulanov. Proceedings of 2022 IEEE 12th International Conference on Dependable Systems, Services and Technologies, DESSERT 2022. 2022. P. 1—5 URL: https://doi.org/10.1109/DESSERT58054.2022.10018828
7. Silva, S.N., Goldbarg, M.A.S.d.S., Silva, L.M.D.d., Fernandes, M.A.C. Real-Time Simulator for Dynamic Systems on FPGA. Electronics 2024, 13, 4056. URL: https://doi.org/3390/electronics13204056
8. A Survey of FPGA Integration Techniques in IoT Infrastructure for AI/ML Tasks / V. Kulanov, A. Perepelitsyn. Proceedings of 2024 14th International Conference on Dependable Systems, Services and Technologies, DESSERT 2024. 2024. P. 1—6
9. Method of development and deployment of reconfigurable FPGA-based projects in cloud infrastructure / V. Kulanov, A. Perepelitsyn, I. Zarizenko. Proceedings of 2018 IEEE 9th International Conference on Dependable Systems, Services and Technologies, DESSERT 2018. 2018. P. 103— URL: https://doi.org/10.1109/DESSERT.2018.8409108
10. Dakić, V., Kovač, M., Slovinac, J. Evolving High-Performance Computing Data Centers with Kubernetes, Performance Analysis, and Dynamic Workload Placement Based on Machine Learning Scheduling. Electronics 2024. 13, 2651. URL: https://doi.org/10.3390/ electronics13132651
11. Alveo Product Selection Guide, AMD. URL: https://docs.amd.com/v/u/en-US/alveo-product-selection-guide (accessed 2024.11.07).
12. Szmeja, P., Fornés-Leal, A., Lacalle, I., Palau, C.E., Ganzha, M., Pawłowski, W., Paprzycki, M., Schabbink, J. ASSIST-IoT: A Modular Implementation of a Reference Architecture for the Next Generation Internet of Things. Electronics 2023. 12, 854. URL: https://doi.org/10.3390/electronics12040854
13. Vitis Unified Software Platform Documentation: Application Acceleration Development, AMD, UG1393 (v2024.1). URL: https://docs.amd.com /r/en-US/ug1393-vitis-application-acceleration/Getting-Started-with-Vitis (accessed 2024.07.24).
14. Biagetti, G., Falaschetti, L., Crippa, P., Alessandrini, M., Turchetti, C. Open-Source HW/SW Co-Simulation Using QEMU and GHDL for VHDL-Based SoC Design. Electronics 2023. 12, 3986. URL: https://doi.org/10.3390/electronics12183986
15. Vitis High-Level Synthesis User Guide, UG1399 (v2024.1). AMD URL: https://docs.amd.com/r/en-US/ug1399-vitis-hls (accessed 2024.10.29).
16. XRT Controlled Kernel Execution Models. Xilinx https://xilinx.github.io/XRT/master/html/xrt_kernel_executions.html. accessed 2024/11/07.
17. University Continuous Integration System URL: https://ci.csn.khai.edu (accessed 2022.02.07).

Повний текст: PDF