oneAPI ベース・ツールキット用インテル® FPGA アドオン 2024

再構成可能なハードウェアを使用して、データ中心のワークロードを高速化します。インテル® oneAPI ベース・ツールキットに同梱されています。

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関連情報
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FPGA でデータ中心のワークロードを加速する

統一されたクロスアーキテクチャー・プログラミング・モデル oneAPI

FPGA とは、Field Programmable Gate Array の頭字語であり、出荷後であっても構成を設定できる集積回路です。

FPGA は、さまざまな機能に合わせて再プログラム可能な回路により、驚くべき柔軟性とコスト効率を実現します。oneAPI ベース・ツールキット用インテル® FPGA アドオンは、このような再構成可能な FPGA デバイスのプログラミングに特化したコンポーネントです。

詳細・新機能 iSUS 関連記事

oneAPI ベース・ツールキット用インテル® FPGA アドオンを使用する利点

  • FPGA のワークロードを簡単に高速化できます。
  • FPGA の開発期間を数週間単位で短縮します。
  • 豊富な DPC++ 言語サポート (SYCL* と Modern C++) により、複雑なハードウェア・デザインを実装することができます。
  • 迅速な反復開発ワークフローで洗練されたデザインを実現します。
  • インテル® VTune™ プロファイラーとの併用でデザインのパフォーマンスをグラフィカルに分析します。
  • 同梱されているライセンスフリーのインテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェア・プロ・エディションを使用することで、レジスター転送レベル (RTL) ビットストリームを生成します。

スイート製品に同梱

oneAPI ベース・ツールキット用インテル® FPGA アドオンは単体で販売されておりません。以下製品に同梱されます。

インテル® oneAPI ベース・ツールキット

1 つのプログラミング・モデルで複数のアーキテクチャー (CPU、GPU、FPGA) にわたって高いパフォーマンスを発揮できるコードの開発を支援します。

インテル® oneAPI ベース & HPC ツールキット

C/C++、Fortran コンパイラーと MPI 開発ツールにより、CPU およびアクセラレーターまたはそれらのクラスターへ最適化された HPC アプリケーションの開発を支援します。

インテル® oneAPI ベース & レンダリング・ツールキット

さまざまなレンダリング・ツールにより、優れたビジュアライゼーション・アプリケーションやソリューションの開発を支援します。

バージョン 2024 新機能

主に以下の変更と機能が追加されました。
詳細は、インテル社公開の情報 (英語) を参照ください。

  • OpenCL* ランタイム環境 (FPGA 用 DPC++ ランタイムの一部) がオープンソースになりました。
  • インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェア・バージョン 21.3 を使用したインテル® カスタム・プラットフォームがサポートされました。
  • 「高速でフラットな BSP コンパイルフロー」がサポートされ、BSP クリエーターは BSP サイズと複雑さを軽減できるようになり、フロア・プランニングを容易に素早く行えるようになりました。

新しい開発フローで FPGA をターゲットに

oneAPI のプログラミング言語であるデータ並列 C++ により、OpenCL* コードで必要とされていた定型コードが不要になりました。この言語により、統一されたシングルソースのプログラミング・モデルと使い慣れたプログラミング言語である C++ で FPGA をターゲットにすることができます。

将来を見据えた設計を行う

FPGA は、新しく進化する規格や要件に素早く適応することができます。仕様が変更されても、FPGA アドオンを含むインテル® oneAPI ベース・ツールキット製品を使用すれば、アルゴリズムを更新して、空間アーキテクチャーを素早く再構成できます。

I/O の柔軟性でアプリケーションを差別化

FPGA には高速 I/O ピンが搭載されているため、アプリケーションが使用するデータソースの種類に柔軟性があります。これにより FPGA は、CPU リソースを消費することなく、決定論的レイテンシーでインライン・アクセラレーションやデータ処理を実行できます。

ターゲット・プラットフォーム向けにアプリケーションを構築

IDE から直接、カスタム・プラットフォームやボード・サポート・パッケージ (BSP) 上で動作するようにアプリケーションを簡単に変更できます。

ハードウェア要件

RAM
  • インテル® PAC (インテル® Arria® 10 FPGA 搭載版): 48GB
  • インテル® FPGA PAC D5005: 64GB (推奨)

※インテルでは、デザインの処理に必要な推奨物理 RAM と同等の仮想メモリーを提供するようにシステムを構成することを推奨します。

FPGA カード
  • インテル® アクセラレーション・スタック (インテル® Xeon® CPU & FPGA 1.2.1 対応) 搭載のインテル® PAC (インテル® Arria® 10 GX FPGA 搭載版)
  • インテル® アクセラレーション・スタック (インテル® Xeon® CPU & FPGA 2.0.1 対応) 搭載のインテル® PAC D5005 (旧称:インテル® PAC (インテル® Stratix® 10 SX FPGA 搭載版))

※インテル® FPGA PAC D5005 は、開発目的でのみ使用し、Ubuntu* 18.04 LTS 上での本番環境では使用しないでください。

カスタム・プラットフォーム
(インテル® Arria® 10 GX およびインテル® Stratix® 10 GX リファレンス・プラットフォームからの移行)
  • インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェア・プロ・エディション 21.3 を使用したカスタム・プラットフォーム
  • インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェア・プロ・エディション 21.2 を使用したカスタム・プラットフォーム
  • インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェア・プロ・エディション 21.1 を使用したカスタム・プラットフォーム
  • インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェア・プロ・エディション 20.4 を使用したカスタム・プラットフォーム
  • インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェア・プロ・エディション 20.3 を使用したカスタム・プラットフォーム
  • インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェア・プロ・エディション 20.2 を使用したカスタム・プラットフォーム
  • インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェア・プロ・エディション 19.4 を使用したカスタム・プラットフォーム

※カスタム・プラットフォーム用インテル® FPGA アドオンには、FPGA ドライバーは含まれていません。OS のサポートなど、BSP 固有のソフトウェア要件については、BSP ベンダーまたは BSP のドキュメントを参照してください。

ソフトウェア要件

アドオンパッケージ
  • インテル® Arria® 10 GX FPGA とインテル® FPGA PAC D5005 を搭載したインテル® PAC 用 FPGA アドオン
  •                  
    • Ubuntu* 18.04 LTS (カーネルバージョン 4.15)
  • インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェア・プロ・エディション 21.3 を使用したカスタム・プラットフォーム用 FPGA アドオン
  •                  
    • Ubuntu* 18.04 LTS (カーネルバージョン 4.15)
    • Ubuntu* 20.04 LTS
    • SLES* 15
    • RHEL/CentOS* 8.x
    • Microsoft* Windows* 10 (64 ビット)
    • Microsoft Windows Server* 2016
    • Microsoft Windows Server* 2019
  • インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェア・プロ・エディション 21.2 を使用したカスタム・プラットフォーム用 FPGA アドオン
  •             
    • Ubuntu* 18.04 LTS (カーネルバージョン 4.15)
    • Ubuntu* 20.04 LTS
    • SLES* 15
    • RHEL/CentOS* 8.x
    • Microsoft* Windows* 10 (64 ビット)
    • Microsoft Windows Server* 2016
    • Microsoft Windows Server* 2019
  • インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェア・プロ・エディション 21.1 を使用したカスタム・プラットフォーム用 FPGA アドオン
  •               
    • Ubuntu* 18.04 LTS (カーネルバージョン 4.15)
    • Ubuntu* 20.04 LTS
    • SLES* 15
    • RHEL/CentOS* 8.x
    • Microsoft* Windows* 10 (64 ビット)
    • Microsoft Windows Server* 2016
    • Microsoft Windows Server* 2019
  • インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェア・プロ・エディション 20.4 を使用したカスタム・プラットフォーム用 FPGA アドオン
  •                  
    • Ubuntu* 18.04 LTS (カーネルバージョン 4.15)
    • Ubuntu* 20.04 LTS
    • SLES* 15
    • RHEL/CentOS* 8.x
    • Microsoft* Windows* 10 (64 ビット)
    • Microsoft Windows Server* 2016
    • Microsoft Windows Server* 2019
  • インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェア・プロ・エディション 20.3 を使用したカスタム・プラットフォーム用 FPGA アドオン
  •                  
    • Ubuntu* 18.04 LTS (カーネルバージョン 4.15)
    • Ubuntu* 20.04 LTS
    • SLES* 15
    • RHEL/CentOS* 8.x
    • Microsoft* Windows* 10 (64 ビット)
    • Microsoft Windows Server* 2016
    • Microsoft Windows Server* 2019
  • インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェア・プロ・エディション 20.2 を使用したカスタム・プラットフォーム用 FPGA アドオン
  •                  
    • Ubuntu* 18.04 LTS (カーネルバージョン 4.15)
    • Microsoft* Windows* 10 (64 ビット)
    • Microsoft Windows Server* 2016
  • インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェア・プロ・エディション 19.4 を使用したカスタム・プラットフォーム用 FPGA アドオン
  •                  
    • Ubuntu* 18.04 LTS (カーネルバージョン 4.15)
    • Microsoft* Windows* 10 (64 ビット)
    • Microsoft Windows Server* 2016

※FPGA は Red Hat Enterprise Linux* (RHEL) 7.4 を公式にはサポートしていません。ただし、RHEL 7.4 で FPGA デザインをコンパイルしたい場合は、「Red Hat Enterprise Linux* (RHEL) 7.4 でのインテル® oneAPI DPC++ FPGA デザインのコンパイル」 (英語) を参照してください。

※AC データタイプ機能を使用したプログラムは、RHEL 7 システムのエミュレーション・フローでは実行できません。AC データタイプ機能は、可変精度整数および可変精度浮動小数点データタイプのサポートを提供します。詳細については、『インテル® oneAPI DPC++ FPGA Optimization Guide』の「可変精度整数および浮動小数点のサポート」 (英語) セクションを参照してください。

※Ubuntu* Server 18.04 with Hardware Enablement (HWE) のカーネルはサポートされておらず、今回のリリースでサポートする予定はありません。

ソフトウェア・パッチ

インテル® oneAPI ツールキット 2021.2 またはそれ以前のリリースを使用している場合、インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェア・プロ・エディションを使用したカスタム・プラットフォーム用 FPGA アドオンには既知の問題があります。この問題を修正するには、以下の OS 固有のパッチのいずれかをダウンロードしてインストールしてください。

開発ツール
  • GCC 9.3.0 (Ubuntu* 18.04 のデフォルトバージョン)
  • Eclipse* 開発環境
    • Eclipse* 4.20
    • Eclipse* 4.21
  • 「C++ を使用したデスクトップ開発」のワークロードがインストールされた Microsoft* Visual Studio* では以下のバージョンをサポート
    • 2019 (バージョン 16.4 以降)