Vitis hls介绍

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RTL与HLS强强联合打造FPGA新开发之路 | 电子创新网赛灵思社区
 使用网络实例比较FPGA RTL与HLS C/C++的区别 | 电子创新网赛灵思社区

什么是 Vitis HLS

Vitis HLS 是 Xilinx 公司 Vivado 套件的一个组件，可以将优化过的 C，C++ 以及 System C 转换成 RTL 代码（是 HDL 的一种）的软件 1。它可以通过它，用 C 和 C++ 建立和封装一个 IP 核 2。Vitis HLS 给用户提供了非常方便创建新 Solution 的接口 3。

什么是 HLS

高层次综合（HLS）是一种将高级语言代码转换为硬件描述的技术。HLS 设计是指使用高层次综合技术进行 FPGA 设计的过程。它可以将 C、C++ 或 SystemC 等高级语言代码转换为硬件描述，从而使设计人员能够更快地进行 FPGA 设计。使用 HLS 设计，设计人员可以更快地进行 FPGA 设计，并且可以在不了解硬件描述语言（HDL）的情况下进行 FPGA 设计。

什么是 Vivado 套件

Vivado 套件是 Xilinx 公司的一款 FPGA 设计套件，可以实现 FPGA 的一整套流程，编程、仿真、分析、验证等等 1。它包括高度集成的设计环境和新一代从系统到 IC 级的工具，这些均建立在共享的可扩展数据模型和通用调试环境基础上 2。Vivado 工具把各类可编程技术结合在一起，能够扩展多达 1 亿个等效 ASIC 门的设计 2。

什么是 FPGA 设计

FPGA 设计套件是一种用于 FPGA 设计的软件工具，它可以实现 FPGA 的一整套流程，编程、仿真、分析、验证等等 1。FPGA 是 Field Programmable Gate Array 的缩写，是一种可编程逻辑器件，它由大量的逻辑门单元组成，这些逻辑单元是可以在任何地方随时进行组装的 2。FPGA 设计套件可以帮助开发人员更快地完成 FPGA 设计 3。

FPGA 的应用

FPGA 设计的应用场景非常广泛，主要是在电子产品设计中 1。FPGA 可以用于通讯、视频、信息处理等领域，开发出满足行业需要并能被行业客户接受的产品 2。FPGA 因为具备接口、控制、功能 IP、内嵌 CPU 等特点，有条件实现一个构造简单、固化程度高、功能全面的系统，产品设计以实现产品功能为主要目的 1。
FPGA 是一种可编程逻辑器件，它可以通过硬件连线逻辑来实现功能，因此在速度及应用灵活性方面还是有一定优势的 1。FPGA 的本质是一种芯片，可以实现数字电路功能，如 CPU，GPU，NPU 等这些 2。FPGA 的应用场景非常广泛，主要是在电子产品设计中 3。

FPGA 与 CPU

FPGA 可以实现 CPU 的功能，但是 FPGA 和 CPU 的运行方式不同。CPU 是具有冯诺依曼结构的固定电路，这种结构擅长做指令调度，因此它可以运行软件，即软件可编程。而 FPGA 逻辑电路结构是可变的，是可以随时定义的，这就是硬件可编程的真意 12。

我的理解

FPGA 是一种比 cpu 更底层的硬件，可以用它实现 cpu 的功能，但是 cpu 的指令是固定的，FPGA 的指令是可以随时变化的，我今天想实现一个 CPU，明天也能用同一块芯片改成 GPU