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使用赛灵思MATLAB & Simulink Add-on插件面向 Versal AI 引擎设计

作者：George Wang，<span id="profileBt"><a href="https://mp.weixin.qq.com/s/Y8NTV4LlMH-s4V9IpzcmYA"&gt; XILINX开发者社区微信公众号</a></span>

本客座文章特邀赛灵思 AI 和 AIE 软件产品高级经理 George Wang 撰写。

赛灵思 MATLAB & Simulink Add-on插件是将 ModelComposer 和 System Generator forDSP 完美结合的统一工具。它是一种基于模型的设计工具，帮助算法和 RTL /硬件开发者在 MathWorks Simulink® 环境中以赛灵思器件为目标，快速开展设计与探索。

该工具提供高级性能优化模块，并可通过系统级仿真验证功能正确性。此外，它还能将算法规范转换为有可产品化的质量保证的实现方案，并通过自动代码生成加快设计产品化速度。
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MATLAB & Simulink Add-on 插件涵盖了可编程逻辑 (PL) 域和 AI 引擎域。对于 PL 域，您可以使用基于 RTL 的模块（周期精度）或基于高层次综合 (HLS) 的模块。
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在2020.2 版中，MATLAB & Simulink Add-on 插件可支持赛灵思 Versal™ 平台。它能够在 Simulink® 环境中完成算法 (面向 AI 引擎) 的快速仿真、探索和代码生成。用户能够通过下列方式来实现这个：
<li>以模块的方式导入 AI 引擎内核和数据流图 (多核设计) 。</li>
<li>通过可参数化的模块，可以控制AI 引擎内核和和数据流图 (多核设计) 的配置。</li>
<li>从现有的 AI 引擎 DSP 库模块添加可配置的 AI 引擎函数。</li>

通过将示波器、显示器和频谱分析器等 Simulink 模块与设计内的任何信号进行无缝连接，可实现仿真结果的可视化。这将显著简化模型的分析与调试工作。此外，还可以将仿真结果发送到 MATLAB® 工作空间进行深入分析。

MATLAB 与Simulink 插件提供了一组 AI 引擎库模块，以便在 Simulink 环境中使用，包括：
<li>导入面向 Versal 器件的 AI 引擎的内核和流图 (多核设计) 模块。</li>
<li>导入面向 Versal 器件的 PL 部分的 HLS 内核的模块。</li>
<li>支持 AI 引擎与赛灵思 HDL 模块集相连的模块。</li>
<li>可配置的 AI 引擎函数。</li>

连接HLS 内核块、HDL 库块和 AI 引擎块就能为异构平台建模仿真，并且允许异构平台同时指向 Versal™ 平台上的可编程逻辑和 AI 引擎。这种功能仿真的运行速度显著高于周期精度仿真，同时支持设计的快速迭代。

在功能仿真之外，用户也可以使用 MATLAB 与 Simulink Hub 插件生成数据流图和测试文件。此外，该工具能够以最优方式运行测试文件，确保所生成的graph code的周期精度 System C 仿真器的输出与 Simulink 环境下基准设计的结果吻合，为最终用户节省大量时间。

典型的 AI 引擎设计流程如下图所示:
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MATLAB & SimulinkAdd-on插件可以为Versal各平台实现混合域设计：
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<p align="center"><strong>AI 引擎+HDL (SystemGenerator) </strong></p>
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<p align="center"><strong>AI 引擎 + HLS (高层次综合）</strong></p>

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