(更新)什么样的电脑配置跑Vivado FPGA综合最快?

本文转载自: 雷达通信工程师微信公众号

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更新内容:12代酷睿CPU在win10、11下一些问题经过的解决方法(经过实践的),之前读过的朋友请直接跳到文末注意事项一节。另外提示一下,9月份13代酷睿CPU又要来了

开场白
本人业余搞FPGA开发的同时,还喜欢研究生产力工具,包括硬件和软件的,电脑就是重中之重图片,因为这事没少被媳妇数落,”就知道给自己买各种东西图片,没见给我和宝宝买“;恰好今年手中有个还算比较大FPGA工程,综合一次相当费时,索性把以前记录的做个对比;首先,这里的配置是有时限性的;当前的AMD和Intel最新桌面级CPU分别为Zen3+的6000系列和12代酷睿;待Zen4和13代酷睿到来,本文的结论就得跟着升级了,说不定这次红、蓝两大厂都挤一大管牙膏;本文以vivado为例,但对Intel家的FPGA开发软件也具有参考意义。补充,不要忘了maxThreads参数。

Vivado综合的特点
1、主要吃CPU单核性能,多核仅能在IP核综合的阶段能充分利用所有CPU Core,该阶段在整个工程阶段仅占很小的比例,其他阶段只有少数CPU核心在工作;因此同样的12代酷睿CPU,同主频下6个大核的12600K和8个大核的12700K综合同一个大工程(耗时1小时),基本没有差异;

2、GPU没有加速作用,所以对于没有大型游戏需求的朋友,独立显卡可以省了,直接用核显即可;

3、内存:大型工程,特别是大量使用Xilinx IP核的工程综合时需要较大内存,另外如果同时打开多个工程,对内存的需求也会增加;

近几年主流CPU性能对比

Intel 9900K(超频5.0G)

AMD 5800H(2021拯救者R9000P)

Intel 10900K

(迷你ITX主板,功耗受限90W,所以多核性能明显拉跨)

Intel 12600K(超频5.0G)

12700K,12900K单核性能与此基本相同

以上未标明超频即为默频状态

不同CPU下vivado综合对比

参考FPGA工程基本信息:芯片XCZU9CG 1156,时钟120MHz




Vivado在12代酷睿+win11系统下注意事项

12代酷睿最好搭配win11系统,原因:12代酷睿采用了大小核架构(性能核P Core和能效核E Core),我们FPGA综合时应该采用性能核P,win10系统缺乏对该架构下大小核的调度机制(猜测是无法区分P、E核心,导致系统在需要高性能时仍会有一定百分比在调用性能较弱的E核),导致性能无法全面发挥;但可以在bios中关闭E core,让系统只能调用P core。

使用win11虽然有了大小核的调度机制,但也有一个大问题,目前的调度机制应该是后台应用(被最小化的)会交给能效核E,这样问题来了,vivado综合时必须保持软件在前台(桌面上),才能发挥最高效率;例如我点击开始综合后,打开pdf看资料去了,系统就给你的vivado安排到E核上运行了;下图为vivado在后台时的情况,主要是4个E核在干活,P核主频也只有4GHz左右;

下图是vivado在后台跑出来的时间,原本的1小时变成了1:40

如下图将vivado转到前台后,P核开始干活,E核休息,主频接近5Ghz

此时vivado综合时间恢复到1小时;如果就是要一边看资料一边编译或者同时综合两个工程呢(因为单个工程CPU占用率较低,故两个工程同时综合时相互影响较小),有没有解决办法呢,我尝试了一个办法,确实有效;

解决办法:多屏幕,没错,既然程序在前台就行,那么有两者选择,第一种时一个显示器对半分,另一种就是直接上两个显示器,各开一个全屏软件;第三种即为win10下的解决方案,BIOS关闭E核心(有点小浪费),但不在需要多屏来保持前台运行了,经常多工程综合的推荐这种方式;

推荐配置


Intel i5-12600KF【10核/16线程】3.7GHz(↑4.9G)/20M/无核显/125W
Intel i5-12600K【10核/16线程】3.7GHz(↑4.9G)/20M/UHD770/125W
Intel i7-12700KF【12核/20线程】3.6GHz(↑5.0G)/25M/无核显/125W
Intel i7-12700K【12核/20线程】3.6GHz(↑5.0G)/25M/UHD770/125W
Intel i9-12900KF【16核/24线程】3.2GHz(↑5.2G)/30M/无核显/125W
Intel i9-12900K【16核/24线程】3.2GHz(↑5.2G)/30M/UHD770/125W

本人家中的电脑为12600K+Z690主板+64GB内存,无独显,6铜管的风冷169元;

笔记本为拯救者R9000P:AMD 5800H+3050TI+32GB内存;

公司新配的电脑为12700K+Z690主板+64GB内存,无独显,240水冷499元,温度更稳;

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