Fixed-Point Designer

Modellare e ottimizzare algoritmi a virgola fissa e a virgola mobile

 

Fixed-Point Designer™ fornisce strumenti e tipi di dati per sviluppare algoritmi a virgola fissa e in precisione singola per ottimizzare le prestazioni su hardware embedded. Fixed-Point Designer analizza il progetto e propone tipi di dati e attributi quali la lunghezza e le proporzioni delle parole. È possibile specificare attributi dei dati dettagliati, come la modalità di arrotondamento e il metodo di overflow, oltre a mischiare dati in precisione singola e a virgola fissa. È possibile eseguire delle simulazioni bit-true per osservare l’impatto di precisione e range limitati senza implementare il progetto su hardware.

Fixed-Point Designer permette di convertire algoritmi in doppia precisione in precisione singola o a virgola fissa. È possibile creare e ottimizzare tipi di dati che rispondano ai requisiti di precisione numerica e ai vincoli imposti dall’hardware target. È possibile determinare i requisiti relativi al range del proprio progetto tramite analisi matematiche o simulazioni con strumenti. Fixed-Point Designer mette a disposizione app e strumenti che ti guideranno nel processo di conversione dei dati e ti permetteranno di confrontare i risultati a virgola fissa con delle basi di riferimento a virgola mobile.

Fixed-Point Designer supporta la generazione di codici C, HDL e PLC.

Inizia ora:

Esplorazione dei tipi di dati

Esplora tipi di dati a virgola fissa e mobile per analizzare il bilanciamento sulla precisione numerica.

Specificazione a virgola fissa

Specifica i tipi di dati a virgola fissa e mobile del tuo progetto con lunghezza delle parole specifica per applicazione, binary-point scaling, slope arbitrario e bias scaling e dettagli di controllo come le modalità overflow e di arrotondamento.

Specifica di un tipo di dati a virgola fissa e di tutte le proprietà come la modalità arrotondamento.

Simulazione a virgola mobile

Emula il comportamento dell’hardware target per numeri a virgola mobile denormalizzati, come flush-to-zero, nella generazione di codice e nella simulazione. Simula tipi di dati a virgola mobile con precisione limitata a mezza precisione fp16 in MATLAB®.

Confronto tra una simulazione a precisione singola e l’equivalente a doppia precisione.

Strumentazione e visualizzazione

Raccogli dati di simulazione e statistiche tramite strumentazione a livello di modello. Utilizza visualizzazioni per esplorare e analizzare i tuoi progetti.

Visualizzazione dei range di segnali e dei dati dell’istogramma.

Analisi del range derivati

Deriva i range di segnali sull’analisi matematica del tuo progetto e determina i range peggiori o i casi limite senza dover creare testbench di simulazione completi. I range derivati garantiscono che il progetto sarà in grado di prevenire o gestire tutti i possibili overflow.

Derivazione di range utilizzando i range di progetto.

Tipizzazione automatica di dati

Quantifica e ottimizza i tuoi progetti utilizzando tipi di dati a virgola fissa e mobile.

Quantizzazione a virgola fissa

Esplora diversi tipi di dati a virgola fissa e i loro effetti di quantizzazione su comportamenti numerici del tuo sistema con un flusso di lavoro guidato. Osserva il range dinamico di variabili nel tuo progetto e assicurati che l’algoritmo abbia un comportamento coerente nella rappresentazione a virgola fissa e mobile dopo la conversione.

Conversione di un modello a virgola fissa utilizzando lo strumento a virgola fissa.

Quantizzazione a virgola mobile

Converte automaticamente un progetto da precisione doppia a precisione singola e analizza gli effetti della rappresentazione a virgola mobile a precisione limitata e la quantizzazione a precisione singola.

Conversione automatica utilizzando il convertitore a precisione singola.

Ottimizzazione tipi di dati

Ripeti automaticamente tramite varie configurazioni a virgola fissa per scegliere i tipi di dati eterogenei ottimali rispettando le restrizioni di tolleranza sul comportamento numerico del tuo sistema. L’ottimizzazione cerca di minimizzare la larghezza totale dei bit utilizzando tipi i dati a virgola fissa per una progettazione efficiente.

Implementazione embedded

Esplora i bilanciamenti dell’implementazione e ottimizza i tuoi progetti con efficienti algoritmi embedded.

Approssimazione delle funzioni e compressione delle tabelle di lookup

Approssima matematicamente funzioni complesse come SQRT, exp o sottosistemi complessi con una tabella di lookup ottimale. Comprimi l’utilizzo di memoria delle tabelle di lookup esistenti riducendo i punti e i tipi di dati.

Generare codice bit-true

Assicura l’accordo bit-true tramite il Model-Based Design dalla simulazione alla generazione di codice, compresa l’accelerazione e le simulazioni processor-in-the-loop e software-in-the-loop. L’analisi e la verifica di un algoritmo a virgola fissa si basano su rappresentazione bit-true.

Verificare il comportamento bit-true del codice generato in un simulatore.

Blocchi di matrice ottimizzati HDL

Blocchi Simulink® per i modelli di progettazione per sistemi di equazioni lineari e operazioni fondamentali con matrici, come la decomposizione QR, per un’implementazione hardware efficace su FPGA.

Blocco di libreria che fornisce un modello di progettazione ottimizzato HDL per la decomposizione QR.

Test e debugging

Analizza, testa ed esegui il debug del comportamento numerico degli algoritmi.

Rilevamento di overflow e della perdita di precisione

Identifica, traccia ed esegui il debug velocemente delle fonti dell’overflow, della perdita di precisione e del range o precisione inutilizzati, e confrontali con il comportamento ideale a virgola mobile. L’accordo bit-true massimizza i numerosi vantaggi del Model-Based Design, come l’abilità di scoprire prima eventuali problemi nel flusso di lavoro.

Tracciamento della causa principale di un overflow.

Testare casi numerici limite 

Genera valori a virgola fissa e mobile numericamente complessi per testare casi limite, come valori vicini a limiti e numeri denormalizzati, per garantire la coerenza numerica dei tuoi algoritmi. Genera una combinazione di segnali di dimensioni o complessità variabili e tipi di dati interi, a virgola mobile o virgola fissa.

Generare dati di test con le API del generatore di dati.

Funzionalità recenti

Strumento Fixed-Point

Propone tipi di dati in base a più scenari di simulazione nello strumento Fixed-Point

Ripristino del punto

Ripristino del modello alla progettazione originale

Ottimizzazione della tabella di lookup

Consente valori di tabella fuori curva nelle tabelle di lookup ottimizzate

Ottimizzazione dei tipi di dati

Consente di specificare più scenari di simulazione per l’ottimizzazione dei tipi di dati

Machine Learning a precisione limitata

Consente di quantizzare e generare codice C/C++ in virgola fissa per un modello SVM addestrato

Schemi di bit di test

Consentono di generare input di simulazione per testare l’intera gamma di bit operativi per il progetto

Tipi di dati a mezza precisione

Progettazione e simulazione di sistemi a mezza precisione in MATLAB

Guarda le note di rilascio per ulteriori informazioni su queste caratteristiche e sulle funzioni corrispondenti.

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