NVIDIA借助High-Level Synthesis加速视频设计与验证

"NVIDIA公司使用High-Level Synthesis (HLS)技术，通过Mentor Graphics的Catapult C++ HLS工具，显著提升了其设计效率和功能覆盖率。利用HLS，NVIDIA成功地将代码简化，减少了CPU资源的需求，增加了测试的数量，从而提高了设计的质量。HLS流程帮助NVIDIA缩短了50%的设计时间，减少了40%的总体开发时间，包括验证阶段，有效应对了设计复杂度增加的问题。此外，HLS在JPEG编码解码器和视频解码器项目中的应用，证明了其在满足紧迫时间表方面的价值。NVIDIA现在将其应用于所有新的视频和成像设计，以实现更快的开发和优化的性能。通过HLS微架构探索，NVIDIA能够进行更精细的调整，提高设计质量，同时，配合PowerPro低功耗平台，还能降低40%的功耗。本案例研究详细阐述了NVIDIA在不断变化的视频、相机和显示器标准领域的挑战，以及HLS如何帮助他们在这些背景下取得成功。" 在视觉计算领域，NVIDIA作为GPU的领先制造商，面临着不断增长的市场需求和越来越复杂的设计挑战。High-Level Synthesis（HLS）作为一种高级综合方法，允许工程师使用高级语言（如C++）编写硬件设计，然后自动转换为寄存器传输级（RTL）代码，极大地简化了设计过程。Catapult HLS工具提供了一种C++ HLS流程，使得NVIDIA能够在更高抽象层次上进行设计和验证，降低了设计复杂性。 NVIDIA在实际应用中，通过HLS将代码简化，减少了大量手动优化的工作，从而节省了大量时间和资源。例如，HLS使得NVIDIA能够在短时间内完成JPEG编码解码器的开发，并迅速将8位视频解码器升级到4K 10位色深，这是传统RTL方法难以实现的。这种提升不仅体现在速度上，还体现在功能覆盖率的增加，因为HLS允许执行更多的回归测试，确保设计的健壮性和可靠性。 HLS流程还支持微架构探索，让NVIDIA可以在不牺牲性能的前提下，优化设计的能效。结合PowerPro低功耗平台，NVIDIA可以进一步降低设计的功耗，这对于移动设备和嵌入式系统的应用至关重要，尤其是在追求长电池寿命和高性能的平衡时。 总结来说，NVIDIA通过采用HLS技术，成功地克服了设计复杂度的挑战，提高了开发效率，缩短了产品上市时间，并实现了更高质量和更低功耗的设计。这不仅增强了NVIDIA在视觉计算市场的竞争力，也为其他面临类似挑战的公司提供了宝贵的实践经验。