図1　開発してきたプログラムするためのソフトウエアにAI開発も�{加　出�Z：Xilinx

Vitis（バイティスと読む）には、これまでXilinxが開発してきたソフトウエアツールのOSやファームウエア、SDKに加え、組み込み��のSDSoCと、後述するSDAccelを統合化し、さらにAI専��の開発ソフトも統合化している（図1）。マイコンの統合開発ツールのようなコンパイラやアナライザ、デバッガなども含まれているが、何よりもオープンソースの最適化されたアプリケーションソフトウエアが400以�屬眤靴辰討い襦�

これまでもXilinxはソフトウエアに��を入れてきたが、2〜3�Q�iにXilinxが発表した、SDAccelというソフトウエア開発ツールは、データセンターやクラウド内に設けたFPGAを遠隔地から操作してFPGAのプログラムを書くツールである。FPGAの内容を書き換えられるため、Xilinxは�O分らを、FaaS（FPGA as a Service）と�}んできた。

Xilinxは昨�Q発表し今�Q出荷を開始した最�岼未離蓮璽疋Ε┘△任△襦�VARSAL ACAP（Adaptive Compute Acceleration Platform：適応型演�Q加�]プラットフォーム）では、CPUに加えDSPやAIエンジン、そしてFPGAを組み込んでいる(参考�@料1)。��にAIエンジンはディープラーニングに��化したDNN（ディープニューラルネットワーク）を完��に別�v路で���Tしている。

なぜ、AIをDNNに��化したか。半導��業�cではシリコンサイクルはかつて4�Qに�k度と言われ、最�Zでも数�Qごとに好不況の�Sがやってきているが、「実はDNNの新しいアルゴリズムの革新は3〜4カ月ごとに��きており、シリコンサイクルよりも�]い���]に進化している分野である」とXilinx社ソフトウエア、IP、AIソリューション�靆隋�����マーケティング担当VPのRamine Roane（ラミーン・ローアン）��は述べている(図2)。AIの応��はさまざまな分野で見られるが、その80〜90%はDNNであるという。

図2　Xilinx社ソフトウエア、IP、AIソリューション�靆隋�����マーケティング担当VPのRamine Roane��

Vitisプラットフォームは、ソフトウエアスタックをベースとしており(図3)、プラグインでさまざまなソフトウエア����を�Dり��けられるようになっている。しかも�Y��的なライブラリは�l富に揃えている。

図3　ソフトウエアスタックベースのVitisプラットフォーム　出�Z：Xilinx

ベースとなる最下層のVitisターゲットプラットフォームは、�v路ボードや���TされたI/Oなどを搭載している。Vitisコア開発キットと�}んでいる2番�`のレイヤーは、オープンソースのプログラムが走るライブラリを包括しており、いろいろなドメイン間を�‘阿垢襯如璽燭魎浜�する。このレイヤーがコンパイラやアナライザ、デバッガのような中核の開発ツールを含んでいる。

��3のレイヤーでは、400�P以�屬虜播�化されたオープンソースのアプリケーションが、8個のVitisライブラリを通して使えるようになっている。8個のライブラリとは、Vitis基本的な線形代数サブプログラム（BLAS）ライブラリと、Vitisソルバーライブラリ、Vitisセキュリティライブラリ、Vitisビジョンライブラリ、Vitisデータ圧縮ライブラリ、Vitis定量的ファイナンスライブラリ、Vitisデータベースライブラリ、Vitis AIライブラリである。ソフトウエア開発�vは、�Y��的なAPIを使って、これらからアクセラレーション機�Δ鰲}び出すことができる。

加えて、Vitis AI����がこのプラットフォームの「売り」になる機�Δ如�AI専���v路を作るためのDSA（Domain Specific Architecture）を搭載している。DSAがあれば、TensorFlowやCaffeのような業�c�Y��のフレームワークを使ってXilinxのFPGAを最適にプログラムできるようになる。このツールは、AIの学�{されたモデルを、FPGA�屬覗�らせると1分間で最適化し、圧縮しコンパイルするという。

Xilinxは実際に、映�気鬟�メラで撮り、その中の人の顔を四角で囲むという作業を20人以�屬謀呂辰討垢阿砲任�るという実�xを見せた。ただし、このDSAは、NvidiaがもつCUDAとよく�瑤討�り、FPGAで�t開してGANやその他のカスタマイゼーションに向いているようだ。

参考�@料
1. Xilinx、��高級2.5D-LSIの��貌を��らかに (2018/10/12)