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。

说明
  • 本文所述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。

前提条件

  • 创建f1实例,确认实例能访问公网,并且实例所在安全组中已经添加规则放行SSH(22)端口的访问。
    说明 f1实例只能使用镜像市场的FaaS F1基础镜像。详细信息,请参见创建f1实例
  • 您已经 云服务器ECS管理控制台,在f1实例的详情页上,获取实例ID。
  • 您必须先开通OSS服务,并创建一个OSS Bucket用于上传您的文件。Bucket与f1实例必须属于同一个账号、同一个地域。
  • 如果需要加密文件,开通密钥管理服务(KMS)。
  • 使用RAM用户操作FPGA,必须完成以下操作:

操作步骤

按以下步骤在f1实例上使用OpenCL Example制作镜像文件,并烧写到FPGA芯片中。

第 1 步. 远程连接实例

远程连接Linux实例

第 2 步. 安装基础环境

运行以下脚本安装基础环境。

source /opt/dcp1_0/script/f1_env_set.sh

第 3 步. 下载官方的OpenCL Example

按以下步骤下载官方的OpenCL Example。

  1. 创建并切换到/opt/tmp目录。
    mkdir -p /opt/tmp
    cd /opt/tmp
    
    此时,您在/opt/tmp目录下。

  2. 依次执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。

  3. 进入matrix_mult目录下,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 命令监控系统占用,确定编译状态。

第 4 步. 上传配置文件

按以下步骤上传配置文件。

  1. 运行以下命令初始化faascmd。
    # 如果需要,要添加环境变量及运行权限
    export PATH=$PATH:/opt/dcp1_0/script/
    chmod +x /opt/dcp1_0/script/faascmd
    # 将hereIsYourSecretId换为您的AccessKey ID,hereIsYourSecretKey替换为您的AccessKey Secret
    faascmd config --id=hereIsYourSecretId --key=hereIsYourSecretKey
    # 将hereIsYourBucket换为华东1OSS的Bucket名称
    faascmd auth --bucket=hereIsYourBucket
    
  2. 进入matrix_mult/output_files,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
    faascmd upload_object --object=afu_fit.gbs --file=afu_fit.gbs
    
  3. 使用gbs制作FPGA镜像。
    # 将hereIsFPGAImageName换为您的镜象名,将hereIsFPGAImageTag替换为您的镜像标签
    faascmd create_image --object=afu_fit.gbs --fpgatype=intel --name=hereIsFPGAImageName  --tags=hereIsFPGAImageTag --encrypted=false --shell=V0.11  
    
  4. 查看镜像是否制作成功:运行命令faascmd list_images。 返回结果里,如果显示 "State":"success",表示镜像制作成功。请记录返回结果里显示的FpgaImageUUID,稍后会用到。

第 5 步. 下载镜像到f1实例

按以下步骤将镜像下载到f1实例。

  1. 运行命令获取FPGA ID。
    # 将hereIsYourInstanceId替换为您的FPGA实例ID
    faascmd list_instances --instanceId=hereIsYourInstanceId
    
    以下为返回结果。请记录FpgaUUID。

  2. 运行命令下载镜像到f1实例。
    # 将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. 运行命令检查是否下载成功。
    # 将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
    
    如果返回结果里显示`"TaskStatus":"operating"`,说明下载成功。

第 6 步. 将FPGA镜像烧录到FPGA芯片

按以下步骤将FPGA镜像烧录到FPGA芯片。

  1. 打开第2步环境的窗口。如果已关闭,重新执行第2步操作。
  2. 运行命令配置OpenCL的运行环境。
    sh /opt/dcp1_0/opencl/opencl_bsp/linux64/libexec/setup_permissions.sh
    
  3. 返回上级目录。
    cd ../.. # 此时您在/opt/tmp/matrix_mult
    
  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