Linux* 上での Visual Studio* Code のサンプルブラウザー拡張機能を使用したインテル oneAPI DPC++ FPGA 開発

Linux* 上でインテル^® oneAPI ベース・ツールキットと Visual Studio* (VS) Code を統合して、シームレスなソフトウェア開発環境を実現することができます。CPU や GPU と同じように、VS Code を使用した FPGA 開発が可能です。インテル^® oneAPI 環境変数の設定、VS Code の起動、サンプルからのプロジェクト作成、コード編集の流れは同じです。

• Windows* ユーザーは、「Windows* Subsystem for Linux* でのインテル^® oneAPI を使用したリモート Visual Studio* Code 開発」 (英語) の手順でシステムをセットアップした後、本記事で説明する手順に従ってください。
• インテル^® DevCloud for oneAPI を使用している場合は、「インテル^® DevCloud での Visual Studio* Code の使用」 (英語) を参照してください。また、FPGA ワークフローを含むインテル^® DevCloud での VS Code サンプルブラウザー拡張機能の使用方法についても説明しています。
• インテル^® oneAPI ツールキットのシステム環境と設定を構成するには、Visual Studio* Code 用の Environment and Launch Configurator for Intel® oneAPI Toolkits 拡張機能をインストールします。

FPGA の開発フローは、以下のような手順で行われます。

1. 環境変数を設定する
2. 高速コンパイル方式でエミュレーション・イメージを構築し、実行する
3. 静的な HTML 最適化レポートを生成し、表示する
4. 実際の FPGA ハードウェア・イメージを構築し、実行する

このワークフローの詳細については、『インテル^® oneAPI プログラミング・ガイド』の「FPGA フロー」 (英語) セクションを参照してください。

前提条件:

以下のソフトウェアをダウンロードし、インストールしてください。

• インテル^® oneAPI ベース・ツールキット (英語)
• Visual Studio* Code on Linux* (英語)

環境変数の設定と Visual Studio* Code の起動

以下の手順で、環境変数を設定します。

1. ターミナルセッションを開きます。
2. sh スクリプトの場所を確認します。場所はインテル^® oneAPI のインストールによって異なり、以下のいずれかになります。
   • root または sudo でインストールした場合は、インテル^® oneAPI インストールのルート・ディレクトリー (通常は /opt/intel/inteloneapi/) にあるスクリプトを探します。
   • sudo または root でインストールしなかった場合は、~/intel/inteloneapi/ ディレクトリーにあるスクリプトを探します。
   • インストール・フォルダーをカスタマイズした場合は、カスタム・インストール・フォルダーにあるスクリプトを探します。
3. コマンドラインから source コマンドを使用して setvars.sh スクリプトを実行します。

   source <oneapi_install_path>/setvars.sh

   詳しくは、「CLI 開発のための環境変数の設定」 (英語) を参照してください。

4. 同じターミナルセッションで、以下のコマンドを実行して、VS Code を起動します。

   code

oneAPI サンプルブラウザー拡張機能のインストール

サンプルブラウザー拡張機能を使用すると、Visual Studio* Code でサンプルを参照したり、ダウンロードしたりすることができます。拡張機能をインストールするには、次の手順を実行します。

1. VS Code で、左のナビゲーションにある拡張機能のロゴをクリックします。
2. Sample Browser for Intel oneAPI Toolkits というタイトルの拡張機能を探すか、こちら (英語) にアクセスして利用可能な拡張機能を探します。
3. [Install] をクリックします。
4. 拡張機能のインストール後、[oneAPI] アイコンをクリックすると、左側のナビゲーション・ペインに利用可能なサンプルのリストが表示されます。簡単なデモは、「Visual Studio* Code のサンプルブラウザーを使ったインテル^® oneAPI サンプルの探索」 (英語) を参照してください。

高速コンパイルのための FPGA エミュレーション・イメージのビルドと実行

FPGA エミュレーション・イメージは、高速にコンパイルできるため、機能的に正しいコードを実現するのに役立ちます。詳細については、『インテル^® oneAPI プログラミング・ガイド』の「DPC++ FPGA コンパイルの種類」 (英語) を参照してください。基本的な FPGA サンプルを FPGA エミュレーター・ターゲットにコンパイルするには、次のように実行します。

すべてのインテル^® oneAPI サンプル・プロジェクトが CMake* を使用しているわけではありません。各サンプルの README.md ファイルには、そのサンプルのビルド方法が明記されています。CMake* を使用するサンプルについては、Microsoft* が保守している「Visual Studio* Code 向け CMake* ツール拡張機能」 (英語) の記事を参照することをお勧めします。

1. FPGA > Tutorials セクションで、コンパイル・フロー・サンプルにカーソルを合わせ、+ をクリックしてプロジェクトを作成します。
2. プロジェクトを保存するフォルダーを選択します。
3. VS Code でターミナルを開きます。
4. cd コマンドを実行して、新しく作成したプロジェクトのトップレベル・ディレクトリーに移動します。
5. 以下のコマンドを実行して、build というディレクトリーを作成します。

   mkdir build

6. cd コマンドを実行して、新しく作成した build ディレクトリーに移動します。
7. 以下のコマンドを実行して、サンプルをビルドします。プロジェクトのビルドファイルは、build ディレクトリーに書き込まれます。

   cmake ..

8. 以下のコマンドを実行して、エミュレーションのビルドターゲットを選択します。

   make fpga_emu

   FPGA コードサンプルの README ファイルを参照して、正しい make ターゲットを見つけてください。

   これで、ディレクトリー内に compile_flow.fpga_emu という名前の実行ファイルが作成されたはずです。このファイルをデザインのエミュレーター実行ファイルとして使用します。

9. 以下のコマンドを実行して、エミュレーター実行ファイルを実行します。

   ./compile_flow.fpga_emu

   

FPGA 最適化レポートの生成と表示

FPGA 最適化レポートは、実際の FPGA ハードウェア・イメージを実行する前でも、アプリケーション・パフォーマンスに関するハイレベルな詳細を提供することができます。

このレポートは、インテル^® oneAPI DPC++/C++ コンパイラーにより HTML 形式で生成され、Web ブラウザーで表示することができます。最高のパフォーマンスを得るための FPGA 最適化レポートの使用方法の詳細は、『インテル^® oneAPI DPC++ FPGA 最適化ガイド』の「report.html の確認」 (英語) セクションを参照してください。

1. VS Code のターミナルセッションで、build ディレクトリーにいることを確認します。
2. 以下のコマンドを実行して、レポートを作成します。

   make report

3. prj/reports ディレクトリーに移動し、生成した最適化レポートの場所を確認します。

   cd compile_flow_report.prj/reports

4. Mozilla* Firefox* ブラウザーでレポートを起動するには、次のコマンドを使用します。

   firefox report.html

FPGA ハードウェア・イメージの構築と実行

このステップでは、実際の FPGA ハードウェア上で動作することを想定した実行ファイルを作成します。完了までに数時間かかる場合があります。推奨されるビルドシステム構成については、「インテル^® oneAPI DPC++/C++ コンパイラーの動作環境」 (英語) を参照してください。その他の注意事項は以下となります。

• FPGA のハードウェア・イメージを構築するには、デフォルトではない make ターゲットである make fpga コマンドを実行します。詳細な手順については、FPGA コードサンプルの README ファイルを参照してください。
• 実行ファイルをビルドするには、oneAPI ベース・ツールキット用インテル^® FPGA アドオンパッケージをインストールする必要があります。インストール手順については、「インテル^® oneAPI ツールキットのインストール・ガイド」 (英語) を参照してください。
• 実行ファイルを実行するには、システム上に FPGA ハードウェアが必要です。システムのセットアップ方法の詳細については、「インテル^® PAC を使用した FPGA 用システムのセットアップ」 (英語) を参照してください。

oneAPI ベース・ツールキット用インテル^® FPGA アドオンに関しては以下のボタンからご確認いただけます。

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参照記事:

Intel^® oneAPI DPC++ FPGA Development with Sample Browser Extension for Visual Studio Code on Linux

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