เครื่องมือสังเคราะห์ FPGA Wildebeest ของ Zero ASIC จุดประกายการถ่าเถียงในชุมชนเรื่องการระบุแหล่งที่มาของโอเพ่นซอร์ส

Zero ASIC เพิ่งประกาศเปิดตัว Wildebeest โดยอ้างว่าเป็นเครื่องมือสังเคราะห์ FPGA ที่มีประสิทธิภาพสูงที่สุดในโลก อย่างไรก็ตาม การตอบรับจากชุมชนมีความหลากหลาย โดยการอภิปรายมุ่งเน้นไปที่วิธีการที่บริษัทนำเสนอการมีส่วนร่วมต่อระบบนิเวศโอเพ่นซอร์สมากกว่าความสำเร็จทางเทคนิค

การอ้างทางการตลาดเทียบกับความเป็นจริงทางเทคนิค

ชุมชนระบุได้อย่างรวดเร็วว่า Wildebeest ไม่ใช่เครื่องมือสังเคราะห์แบบสแตนด์อโลนตามที่การตลาดแนะนำ แต่เป็นปลั๊กอินสำหรับเฟรมเวิร์กสังเคราะห์โอเพ่นซอร์ส Yosys ที่มีอยู่แล้ว ความแตกต่างนี้ได้จุดประกายการถกเถียงเกี่ยวกับการระบุแหล่งที่มาที่เหมาะสมในโครงการโอเพ่นซอร์ส นักวิจารณ์โต้แย้งว่าแม้ Zero ASIC จะปฏิบัติตามข้อกำหนดทางกฎหมายของใบอนุญาตโอเพ่นซอร์สแล้ว แต่การนำเสนอทางการตลาดทำให้ดูเหมือนว่าพวกเขาพัฒนาเอนจินสังเคราะห์ทั้งหมดตั้งแต่เริ่มต้น

การปรับปรุงทางเทคนิคมีจริงแต่เป็นการปรับปรุงแบบค่อยเป็นค่อยไป Wildebeest นำเสนอเทคนิคการเพิ่มประสิทธิภาพที่เป็นแนวปฏิบัติมาตรฐานในเครื่องมือเชิงพาณิชย์ โดยนวัตกรรมหลักคือการเลือกอัลกอริทึมที่เหมาะสมกับขนาดสำหรับความซับซ้อนของวงจรที่แตกต่างกัน เครื่องมือนี้สามารถจัดการกับการออกแบบได้ถึง 1 ล้าน LUT และใช้ประโยชน์จากไลบรารีสังเคราะห์ตรรกะ ABC ที่ขับเคลื่อนฟังก์ชันส่วนใหญ่ของ Yosys ได้ดีขึ้น

การสังเคราะห์ FPGA แปลงโค้ดภาษาบรรยายฮาร์ดแวร์เป็นรูปแบบที่สามารถโปรแกรมลงใน Field-Programmable Gate Array ได้ LUT (Look-Up Table) เป็นหน่วยการสร้างพื้นฐานใน FPGA ที่ใช้ในการดำเนินการฟังก์ชันตรรกะ

การเปรียบเทียบเครื่องมือ FPGA แบบ Open Source กับแบบ Proprietary

ข้อกังวลเรื่องเบนช์มาร์กและความสับสนทางสถาปัตยกรรม

การอ้างเรื่องประสิทธิภาพได้รับความสงสัยจากชุมชนเทคนิค ผลเบนช์มาร์กเปรียบเทียบสถาปัตยกรรม FPGA ที่แตกต่างกัน ทำให้การเปรียบเทียบประสิทธิภาพโดยตรงเป็นที่น่าสงสัย ที่น่าสังเกตที่สุดคือ อุปกรณ์ z1060 และ z1010 ของ Zero ASIC เองไม่มีอยู่จริงในฐานะผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ - พวกมันเป็นส่วนหนึ่งของการพัฒนาสถาปัตยกรรม FPGA ของบริษัทเอง

ไม่เพียงแค่นั้น อุปกรณ์ 'z1060' ของพวกเขาไม่มีอยู่นอกจากโพสต์บล็อกนี้ เราไม่รู้จริงๆ ว่ามันคืออะไร

การเปิดเผยนี้ทำให้บางคนมองการประกาศดังกล่าวเป็นหลักเป็นการแสดงการออกแบบ FPGA ของ Zero ASIC เองมากกว่าการปรับปรุงการสังเคราะห์แบบใช้งานทั่วไป บริษัทยอมรับข้อจำกัดนี้ โดยอธิบายว่าในฐานะผู้จำหน่าย FPGA พวกเขาจะไม่เพิ่มประสิทธิภาพคอมไพเลอร์สำหรับฮาร์ดแวร์ของคู่แข่ง

ประสิทธิภาพของ Wildebeest เทียบกับเครื่องมือคู่แข่ง (CPU picorv32)

ความท้าทายของชุดเครื่องมือโอเพ่นซอร์สในวงกว้าง

การอภิปรายได้เน้นย้ำถึงความท้าทายที่ยังคงมีอยู่ในเครื่องมือพัฒนา FPGA ในขณะที่การพัฒนาไมโครคอนโทรลเลอร์ส่วนใหญ่ได้เปลี่ยนไปใช้ชุดเครื่องมือโอเพ่นซอร์สที่มีน้ำหนักเบา แต่เครื่องมือ FPGA ยังคงใหญ่โตและเป็นกรรมสิทธิ์ เครื่องมือของผู้จำหน่ายอาจต้องการการติดตั้งขนาด 100+ GB โดยบางตัวมีขนาดถึงหลายร้อย GB เนื่องจากข้อมูลไทมิ่งเฉพาะอุปกรณ์และไฟล์ใบอนุญาตที่ซ้ำกัน

ชุมชนเห็นแนวโน้มที่ดีในทางเลือกโอเพ่นซอร์ส แต่สังเกตว่ายังมีช่องว่างที่สำคัญอยู่ สำหรับผู้จำหน่าย FPGA รายใหญ่อย่าง Xilinx และ Intel (เดิมคือ Altera) ชุดเครื่องมือโอเพ่นซอร์สแบบสมบูรณ์เผชิญกับอุปสรรคเนื่องจากรูปแบบบิตสตรีมและการกำหนดค่าการเส้นทางที่ไม่มีเอกสาร แม้ว่าจะมีความพยายามในการวิศวกรรมย้อนกลับสำหรับสถาปัตยกรรมเก่าอย่าง Xilinx Series 7 แต่ก็ขาดข้อมูลไทมิ่งที่แข็งแกร่งที่จำเป็นสำหรับความมั่นใจเชิงพาณิชย์

คำตัดสินของชุมชน

แม้จะมีข้อกังวลเรื่องการระบุแหล่งที่มา แต่สมาชิกชุมชนหลายคนชื่นชมการมีส่วนร่วมทางเทคนิคและการเปิดตัวโอเพ่นซอร์สของ Zero ASIC บริษัทได้เปิดเผยซอร์สโค้ดและให้เครดิตผู้เขียนต้นฉบับอย่างเหมาะสม แม้ว่าการนำเสนอทางการตลาดอาจชัดเจนกว่านี้เกี่ยวกับการพึ่งพาพื้นฐาน

การทดสอบที่แท้จริงจะเป็นการดูว่านักพัฒนาคนอื่นจะปรับการเพิ่มประสิทธิภาพของ Wildebeest สำหรับสถาปัตยกรรม FPGA ที่แข่งขันกันหรือไม่ ซึ่งอาจเป็นประโยชน์ต่อระบบนิเวศการสังเคราะห์โอเพ่นซอร์สทั้งหมด ในตอนนี้ มันแสดงถึงอีกก้าวหนึ่งสู่เป้าหมายของชุมชนในการสร้าง LLVM สำหรับการสังเคราะห์ - มาตรฐานเปิดที่มีประสิทธิภาพสูงที่สามารถท้าทายชุดเครื่องมือกรรมสิทธิ์ได้

ABC เป็นไลบรารีสังเคราะห์และการตรวจสอบตรรกะที่พัฒนาที่ UC Berkeley ซึ่งให้อัลกอริทึมการเพิ่มประสิทธิภาพหลักที่ใช้โดยเครื่องมือสังเคราะห์หลายตัว

อ้างอิง: Zero ASIC releases Wildebeest, the world's highest performance FPGA synthesis tool.