FPGA 上での SYCL* アプリケーションのプロファイル

2023年2月23日

GPU 上で実行する SYCL* アプリケーションのプロファイル

この記事は、インテル® デベロッパー・ゾーンに公開されている「Intel® VTune™ Profiler Performance Analysis Cookbook」の「Profiling an FPGA-driven SYCL* Application」の日本語参考訳です。原文は更新される可能性があります。原文と翻訳文の内容が異なる場合は原文を優先してください。

バージョン: 2023
更新日: 2022年12月16日

このレシピは、FPGA 上で SYCL* アプリケーションをプロファイルします。このレシピでは、インテル® VTune™ プロファイラーの CPU/FPGA 相互作用解析タイプ (プレビュー機能) に統合されている AOCL プロファイラーを使用します。

コンテンツ・エキスパート: Dmitry Ryabtsev (英語)

使用するもの
手順:

使用するもの

以下は、このパフォーマンス解析シナリオで使用するハードウェアとソフトウェアのリストです。

アプリケーション: crr。この FPGA サンプルは、インテル® oneAPI DPC++ コンパイラー・サンプルのリポジトリー (英語) から入手できます。
コンパイラー: SYCL* アプリケーションをプロファイルするには、インテル® oneAPI ツールキット (英語) に含まれる dpcpp コンパイラーが必要です。
ツール:
- インテル® oneAPI ベース・ツールキット (Linux* 版) (英語)
- oneAPI ベース・ツールキット用インテル® FPGA アドオン (英語)
- インテル® VTune™ プロファイラー: CPU/FPGA 相互作用解析 (プレビュー機能)
  注:
  - バージョン 2020 から、インテル® VTune™ Amplifier の名称がインテル® VTune™ プロファイラーに変わりました。
  - インテル® VTune™ プロファイラー・パフォーマンス解析クックブックの大部分のレシピは、異なるバージョンのインテル® VTune™ プロファイラーにも適用できます。バージョンにより、調整が必要になる場合があります。
  - 最新バージョンのインテル® VTune™ プロファイラーは以下から入手できます。
    - インテル® VTune™ プロファイラー製品ページ
    - インテル® oneAPI スタンドアロン・コンポーネント・ページ (英語)
オペレーティング・システム: Ubuntu* 18.04
CPU: インテル® サーバー・プラットフォーム開発コード名 Cascade Lake
FPGA: インテル® プログラマブル・アクセラレーション・カード (インテル® PAC) インテル® Arria® 10 GX FPGA 搭載版または SYCL* 向けインテル® Stratix 10 GX FPGA PAC ボード (およびインストール可能なアドオン)

ツールキットをインストールして設定する

インテル® PAC カードをマシンの PCIe* スロットに装着します。
インテル® oneAPI ベース・ツールキット (Linux* 版) (英語) をダウンロードしてインストールします。すべてのデフォルトのオプションを選択して、オンラインまたはオフライン・インストーラーのいずれかを選択します。
oneAPI ベース・ツールキット用インテル® FPGA アドオン (英語) をダウンロードします。
oneAPI ベース・ツールキット用インテル® FPGA アドオンを展開して、setup.sh を実行します。すべてのデフォルトのオプションを選択します。
oneAPI 環境をセットアップします。
```
source <oneAPI-install-dir>/setvars.sh
```
FPGA ボードを装着します。
```
aocl install
```
診断コマンドを実行して、すべての診断にパスすることを確認します。
```
aocl diagnose
```

サンプル・アプリケーションをビルドする

インテル® oneAPI DPC++ コンパイラー・サンプルのリポジトリー (英語) からサンプルコードをダウンロードします。
```
git clone https://github.com/intel/BaseKit-code-samples.git
```
crr サンプルフォルダーを開きます。
```
cd BaseKit-code-samples/FPGAExampleDesigns/crr
```
src/CMakeLists.txt ファイルを開きます。
set(HARDWARE_LINK_FLAGS から始まる、ハードウェア・フラグをリストしているコード行に移動します。
リストに -Xsprofile を追加します。
サンプルのメイン・ディレクトリーに戻ります。build という名前の新しいフォルダーを作成して開きます。
```
mkdir build
cd build
```
サンプルをコンパイルします。
```
cmake ..
make fpga
```
この処理には数時間かかります。処理が終了すると、crr.fpga という名前の実行ファイルが生成されます。

これで、FPGA ハードウェア上で crr.fpga を実行できます。

CPU/FPGA 相互作用解析を実行する

インテル® VTune™ プロファイラーを起動して、[Welcome (ようそこ)] ページで [New Project (新規プロジェクト)] をクリックします。
[Create a Project (プロジェクトの作成)] ダイアログボックスが表示されます。
プロジェクトの名前と場所を指定したら、[Create Project (プロジェクトの作成)] ボタンをクリックします。
[Configure Analysis (解析の設定)] ダイアログボックスが開きます。
[WHERE (どこを)] ペインでは、[Local Host (ローカルホスト)] ターゲット・システム・タイプを選択します。
[WHAT (何を)] ペインで、ターゲットとして [Launch Application (アプリケーションを起動)] を選択します。
- [Application (アプリケーション)] フィールドに、crr.fpga 実行ファイルのパスを指定します。
- [Application parameters (アプリケーションのパラメーター)] フィールドに、ordered_inputs.csv を入力します。
[HOW (どのように)] ペインで、[Platform Analysis (プラットフォーム解析)] グループの [CPU/FPGA Interaction (preview) (CPU/FPGA 相互作用 (プレビュー))] を選択します。
解析の設定で、[FPGA profiling data source (FPGA プロファイル・データソース)] に [AOCL Profiler (AOCL プロファイラー)] を選択します。
ウィンドウの下部にある [Start (開始)] ボタンをクリックして解析を開始します。