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ST-Accel：FPGA上流媒体应用的高级编程平台
资料介绍
近年来，我们目睹了FPGA在许多高性能系统中的出现。这是由于FPGA的高可重配置性和改进的用户友好编程环境。 OpenCL由主要FPGA供应商提供支持，是一个高级编程平台，可以让硬件开发人员不必处理复杂且容易出错的HDL开发。虽然OpenCL公开了类似GPU的编程模型，非常适合计算密集型任务，但在许多部署FPGA的现有系统中，我们发现工作负载类似于流式传输，这是一种通信密集型。这种不匹配导致低吞吐量和高端到端延迟。
在本文中，我们提出了ST-Accel，一种用于FPGA上流应用的新型高级编程平台。它具有以下优点：（i）ST-Accel采用多处理编程模型来捕获流应用程序的固有流水线级并行性，同时减少端到端延迟。 （ii）基于消息传递的主机/ FPGA通信模型用于避免共享存储器的一致性问题，从而在内核执行期间实现主机/ FPGA通信。 （iii）ST-Accel为I / O设备提供高级抽象，以支持直接I / O设备访问，从而消除主机CPU的开销并减少I / O延迟。 （iv）ST-Accel支持解耦的访问/执行架构，以最大限度地利用I / O设备。 （v）主机/ FPGA通信接口经过重新设计，以满足延迟关键和吞吐量关键场景的需求。亚马逊AWS云和本地计算机上的实验结果表明，与OpenCL相比，ST-Accel可以实现1.6X？166X的吞吐量和1/3的典型流媒体工作负载延迟。
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