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COLUMN

ソフトエンジニア向けFGPAでOpenCL™を始めるっ!

FPGAでOpenCL™ を始めるのってソフトウェアエンジニアにとって技術的に敷居が高いと感じている方向けに、インテル®のFPGAデザイン・ソリューション・ネットワーク(DSN)プラチナパートナーの富士ソフトがIntel®のFPGAを利用して数回にわたりコラムを掲載させて頂きます!!

OpenCL™って何?って方は、KUMICOの下記コラムをご参照ください。
組み込み開発に役立つ情報サイト『KUMICO』は富士ソフトの組み込み情報が詰まったメディアサイトです。
FPGAを使う上での利点も記事掲載しています。その他にもたくさんの情報を今後も上げていきますので、ぜひぜひご覧ください。

KUMICOコラム「組み込みとC言語とOpenCL」

[STEP1] FPGAでOpenCL™を始めるハードウェアを用意する

OpenCLを始めるにはまず、FPGAが必要になります。
手軽に始めるために、TERASIC社のDE10-Nano Kitをお勧めします。

理由その1 まず安価!(これ重要!!)¥15,000-程度で入手が可能
理由その2 OpenCL™ BSP(ボードサポートパッケージ)に対応(これもっと重要)

OpenCL™BSPに購入したハードウェアが対応していなと、
Intel® FPGA SDK for OpenCL™の利用ができません。
FPGA設計を行った事がある方なら、Intel® FPGA SDK for OpenCL™に付属されるリファレンスのOpenCL™BSPデザインを
見ながら、OpenCL™ BSPを作成する敷居が低いかも?と思うかもしれませんが、
いままでFPGAの開発環境に触れた事がない方の場合は、OpenCL™ BSP対応ボードの入手が手っ取り早いです!

[STEP2] FPGAでOpenCL™をビルドする環境を用意する

インテルではIntel® FPGA SDK for OpenCLを提供しており、本ツールを中心としたいくつかの環境を構築することで、利用が可能となります。

Intel® FPGA SDK for OpenCL™のインストール環境はLinux版にします。

DE10-Nano Kitには、Cyclone® V SoCというFPGAが搭載されています。
Cyclone® V SoCには、Coretex® A9(ARM)のデュアルコアが含まれており、OpenCL™のホスト側の役目を担います。
Cyclone® V SoCを利用したOpenCL™開発を行うためには、OpenCL™のホスト側はLinux環境となります。
1台のPCで開発を進める場合は、OpenCL™のビルドを行うPC側の作業も同じLinux環境で行った方が効率が良いので、Linux版のIntel®FPGA SDK for OpenCLをインストールします。

・開発環境ソフトウェアをインストールするOS

インテル®のFPGAのサイトを見ていると、Red Hat Enterprise Linux 6.8が
インテル® FPGA SDK for OpenCL™の対象となっていますので、Centos6.8で構築しましょう。
(※Centos6.8のインストール方法は、本コラムでは扱いません。)

・インストールするPC

インテル® FPGAのサイトを見ているとCycone® Vの場合は6-8GB程度メモリが要求されている様です。
(※初めてのダウンロードの方は、ユーザ登録(無料)が必要です。)

・ダウンロードする開発環境ソフトウェア

1) インテル® SoC FPGA エンベデッド・デベロップメント・スイート スタンダードエディション 18.0
OpenCL™はホスト側も利用するのでこの環境もダウンロードしておきましょう。

soceds

http://dl.altera.com/soceds/18.0/?edition=standard&platform=linux&download_manager=dlm3

エディション選択:でSandardを選択
バージョンを選択:で18.0を選択
オペレーティング・システムでLinuxを選択
ダウンロードをクリックでダウンロード可能です。

2) インテル® FPGA SDK for OpenCL™ スタンダードエディション 18.0
OpenCLをFPGAで利用するために必要な環境です。

openclsdk

http://dl.altera.com/opencl/?edition=standard

エディション選択:でSandardを選択
バージョンを選択:で18.0を選択
LinuxSDKタブをクリックしてダウンロードをクリックでダウンロード可能です。

3) OpenCL™RTE(ランタイム環境)スタンダードエディション 18.0
Intel FPGA Runtime Environment for OpenCL Linux Cyclone V SoC TGZ
Cyclone® V SoC用のホスト側で利用するランタイム環境をダウンロードしておきましょう。

openclrte

http://dl.altera.com/opencl/?edition=standard

エディション選択:でSandardを選択
バージョンを選択:で18.0を選択
RTEタブをクリック
Select Allチェックボックスを外す
Intel FPGA Runtime Environment for OpenCL Linux Cyclone V SoC TGZのチェックボックスを選択
ダウンロードをクリックでダウンロード可能です。

4) OpenCL™BSP
TERASIC社のDE10-Nano KitのサイトのResourcesタブからDE10-Nano OpenCL BSP (.tar.gz)をダウンロードします。

openclbsp_de10nano

http://www.terasic.com.tw/cgi-bin/page/archive.pl?Language=English&CategoryNo=205&No=1046&PartNo=4

ダウンロードに時間が結構かかるものがあります。
PCの準備、OSのインストールと開発環境のダウンロードが終わったらいざインストール&環境構築!!
次回『OpenCL™ ビルド環境の構築と、サンブルデザインのビルド』をお楽しみに!

※参考サイト:インテル® FPGAのサイト(https://www.altera.co.jp/products/design-software/embedded-software-developers/opencl/overview.html
※各ツールのライセンスや購入に関しては、代理店・メーカにお問い合わせください。
※本コラムは、弊社が実際に開発をした中での経験より構成しております。本内容に準じて実施した結果については、本内容に準じて実施した結果に生じるいかなる影響、損害に関して、責任の無いものといたします。本コラムで紹介しておりますツールについては、合法性、正確性、道徳性、最新性、適切性、著作権の許諾や有無など、その内容については、何らの責任を負うものではありません。また、当社は通知することなく当サイトに掲載した情報の訂正、修正、追加、中断、削除等をいつでも行うことができるものとします。コンテンツのご利用により、万一、ご利用者様に何らかの不都合や損害が発生したとしても、当社は何らの責任を負うものではありません。

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