Die Plattform passt die Xilinx Hardware-Architektur automatisch, ohne besondere Hardware Expertise des Entwicklers, an die Software oder algorithmischen Code an. Statt eine proprietäre Entwicklungsumgebung vorzuschreiben, arbeitet sie direkt mit den üblichen Software-Entwicklungs-Tools und nutzt dazu viele optimierte Open-Source Libraries.

Unified Software Platform Vitis

Die Unified Software Platform Vitis. Xilinx

Vitis ist unabhängig von der Vivado Design Suite, die weiterhin für alle Entwickler, die Hardware-Code programmieren möchten, unterstützt wird. Die Plattform steigert aber auch die Produktivität von Hardware-Entwicklern, da sie Hardware-Module als Software-aufrufbare Funktionen enthält. Sie basiert auf einer Stack-Architektur, die mit Standard Open-Source Entwicklungssystemen und Build-Umgebungen zusammenarbeitet.

Der Basis-Layer ist die Vitis Zielplattform, die ein Board mit vorprogrammiertem I/O einschließt. Der zweite Layer, Core Development Kit genannt, enthält die Open-Source Runtime Library. Sie umfasst auch die Subsysteme für den Datenfluss zwischen den unterschiedlichen Domains, die AI Engine für das Versal ACAP sowie, falls erforderlich, einen externen Host. Dieser Layer schließt auch wichtige Entwicklungs-Tools wie Compiler, Analyzer und Debugger ein.

Im dritten Layer findet man mehr als 400 optimierte und Open-Source Applikationen in acht Vitis Libraries. Dazu zählen: die Basic Linear Algebra Subprograms (BLAS) Library, die Solver Library, die Security Library, die Vision Library, die Data Compression Library, die Quantitative Finance Library, die Database Library und die AI Library. Sie ermöglichen den Software-Entwicklern den Aufruf von vorbeschleunigten Funktionen über ein Standard Application Programming Interface (API).

Das vierte Element – das wirklich bahnbrechende neue Element der Plattform – ist Vitis AI. Es integriert eine Domain-spezifische Architektur (DSA). Die DSA konfiguriert die zu optimierende und programmierende Xilinx-Hardware mit Frameworks wie Tensor Flow und Caffe. Vitis AI stellt die Tools zur Optimierung, Kompression und Kompilierung von trainierten AI-Modellen in etwa einer Minute bereit. Es bietet außerdem spezielle APIs für die Entwicklung von der Edge bis in die Cloud – alle mit Best-in-Class Inferenz-Performance und Effizienz.

Xilinx wird in Kürze eine weitere DSA herausbringen, Vitis Video genannt, um Video Encoding direkt aus FFmpeg mit derselben extrem einfachen und hoch leistungsfähigen End-to-End Lösung zu ermöglichen. Verfügbare DSAs von Partnerfirmen sind Illumina, die mit GATK für Genom Analyse integriert, and BlackLynx, die zu ElasticSearch für Big Data Analytics passt. Weitere DSAs werden bereits von unseren Kunden eingesetzt.