本文介绍如何在f1实例上使用OpenCL(Open Computing Language)制作镜像文件,并烧写到FPGA芯片中。

前提条件

  • 已注册阿里云账号。如还未注册,请先完成账号注册
  • 已创建f1实例并且实例能访问公网。
    说明 f1实例只能使用镜像市场的FaaS F1基础镜像。更多详情,请参见创建f1实例
  • 已在f1实例所在的安全组中添加规则并放行SSH(22)端口。
  • 已在ECS管理控制台f1实例详情页上获取实例ID。
  • 已创建OSS Bucket专门用于FaaS服务。

    Bucket与f1实例必须属于同一个账号、同一个地域。若尚未创建,请参见创建一个OSS Bucket

  • 如需加密文件,请先开通密钥管理服务(KMS)。

    若尚未开通,请参见开通密钥管理服务(KMS)

  • 使用RAM用户操作FPGA,必须先完成以下操作:

背景信息

开始操作之前,请阅读以下注意事项:

  • 本教程中所有操作都必须由同一个账号在同一地域里执行。
  • 强烈建议您使用RAM用户操作FaaS实例。为了防止意外操作,您需要让RAM用户仅执行必要的操作。在操作FPGA镜像及下载时,因为您需要从指定的OSS Bucket下载原始DCP工程,所以您必须为FaaS管理账号创建一个角色,并授予临时权限,让FaaS管理账号访问指定的OSS Bucket。如果需要对IP加密,必须授予RAM用户KMS相关权限。如果需要做权限检查,必须授予查看用户资源的权限。

操作步骤

步骤一:远程连接实例

具体操作,请参见远程连接Linux实例

步骤二:安装基础环境

运行以下脚本安装基础环境。
source /opt/dcp1_1/script/f1_env_set.sh

步骤三:下载官方的OpenCL Example

  1. 依次运行以下命令创建并切换到/opt/tmp目录。
    mkdir -p /opt/tmp         
    cd /opt/tmp            
    此时,您位于/opt/tmp目录下。 进入tmp目录
  2. 依次运行以下命令下载并解压Example文件。
    wget https://www.altera.com/content/dam/altera-www/global/en_US/others/support/examples/download/exm_opencl_matrix_mult_x64_linux.tgz   
    tar -zxvf exm_opencl_matrix_mult_x64_linux.tgz        
    解压后的目录如下图所示。 解压Example文件
  3. 依次运行以下命令进入matrix_mult目录并执行编译命令。
    cd matrix_mult             
    aoc -v -g --report ./device/matrix_mult.cl             
    编译过程可能会持续数个小时,您可以再开一个会话,使用top命令监控系统资源占用情况,确定编译状态。

步骤四:上传配置文件

  1. 依次运行以下命令初始化faascmd工具。
    #配置环境变量
    export PATH=$PATH:/opt/dcp1_1/script/
    #为faascmd工具添加可执行权限
    chmod +x /opt/dcp1_1/script/faascmd
    #将命令中的<hereIsYourSecretId>换为您的AccessKey ID,<hereIsYourSecretKey>替换为您的AccessKey Secret
    faascmd config --id=<hereIsYourSecretId> --key=<hereIsYourSecretKey>
    #将命令中的<hereIsYourBucket>换为您的Bucket名称
    faascmd auth --bucket=<hereIsYourBucket>
  2. 依次运行以下面命令进入matrix_mult/output_files目录并上传配置文件。
    cd matrix_mult/output_files         

    此时,您应该在/opt/tmp/matrix_mult/matrix_mult/output_files目录下。

    faascmd upload_object --object=afu_fit.gbs --file=afu_fit.gbs           
  3. 运行以下命令使用gbs制作FPGA镜像。
    #将命令中的<hereIsYourImageName>换为您的镜像名,将<hereIsYourImageTag>替换为您的镜像标签
    faascmd create_image --object=dma_afu.gbs --fpgatype=intel --name=<hereIsYourImageName> --tags=<hereIsYourImageTag> --encrypted=false --shell=V1.1             
  4. 运行以下命令查看镜像是否制作成功。
    faascmd list_images
    若返回结果中显示"State":"success",表示镜像制作成功。请记录返回结果中显示的FpgaImageUUID,稍后会用到。镜像制作成功

步骤五:下载镜像到f1实例

  1. 运行以下命令获取FPGA ID。
    #将命令中的<hereIsYourInstanceId>替换为您的FPGA实例ID
    faascmd list_instances --instanceId=<hereIsYourInstanceId>                 
    返回结果如下图所示。请记录FpgaUUIDfpgaUUID
  2. 运行以下命令下载镜像到f1实例。
    #将命令中的<hereIsYourInstanceID>替换为刚刚保存的实例ID;将<hereIsFpgaUUID>替换为上一条命令中记下的FpgaUUID;将<hereIsImageUUID>替换为上一步记下的FpgaImageUUID
    faascmd download_image  --instanceId=<hereIsYourInstanceID> --fpgauuid=<hereIsFpgaUUID> --fpgatype=intel --imageuuid=<hereIsImageUUID> --imagetype=afu --shell=V0.11                 
  3. 运行以下命令检查是否下载成功。
    # 将命令中的<hereIsYourInstanceID>替换为刚刚保存的实例ID;将<hereIsFpgaUUID>替换为上一条命令中记下的FpgaUUID
    faascmd fpga_status --fpgauuid=<hereIsFpgaUUID> --instanceId=<hereIsYourInstanceID>            
    若返回结果中显示"TaskStatus":"operating",说明下载成功。下载成功

步骤六:将FPGA镜像烧录到FPGA芯片

  1. 打开步骤二环境的窗口。如果已关闭,重新执行步骤二操作。
  2. 运行以下命令配置OpenCL的运行环境。
    sh /opt/dcp1_1/opencl/opencl_bsp/linux64/libexec/setup_permissions.sh                 
  3. 运行以下命令返回上级目录。
    cd ../..           

    此时,您位于/opt/tmp/matrix_mult目录下。

  4. 执行编译命令。
    make
    # 输出环境配置
    export CL_CONTEXT_COMPILER_MODE_ALTERA=3
    cp matrix_mult.aocx ./bin/matrix_mult.aocx
    cd bin
    host matrix_mult.aocx               
    当您看到如下输出时,说明配置完成。请注意,最后一行必须为Verification: PASS
    [root@iZbpXXXXXZ bin]# ./host matrix_mult.aocx
    Matrix sizes:
      A: 2048 x 1024
      B: 1024 x 1024
      C: 2048 x 1024
    Initializing OpenCL
    Platform: Intel(R) FPGA SDK for OpenCL(TM)
    Using 1 device(s)
      skx_fpga_dcp_ddr : SKX DCP FPGA OpenCL BSP (acl0)
    Using AOCX: matrix_mult.aocx
    Generating input matrices
    Launching for device 0 (global size: 1024, 2048)
    Time: 40.415 ms
    Kernel time (device 0): 40.355 ms
    Throughput: 106.27 GFLOPS
    Computing reference output
    Verifying
    Verification: PASS