Fixed-Point Designer

 

Fixed-Point Designer

Modele y optimice algoritmos en punto fijo y punto flotante

 

Fixed-Point Designer™ proporciona tipos de datos y herramientas para desarrollar algoritmos en punto fijo y de precisión simple con el fin de optimizar el rendimiento en hardware embebido. Fixed-Point Designer analiza su diseño y propone tipos de datos y atributos como la longitud de palabra y el escalado. También puede especificar atributos de datos detallados, tales como el modo de redondeo y la acción de desbordamiento, así como combinar datos de precisión simple y en punto fijo. Puede realizar simulaciones de tipo bit-true para observar el impacto de la limitación del rango y la precisión sin implementar el diseño en hardware.

Fixed-Point Designer le permite convertir algoritmos de precisión doble en algoritmos de precisión simple o en punto fijo. Puede crear y optimizar tipos de datos que se adapten a los requisitos de precisión numérica y a las limitaciones de la plataforma de hardware. Puede determinar los requisitos de rango de su diseño a través de análisis matemático o simulación instrumentada. Fixed-Point Designer proporciona apps y herramientas que le guían en el proceso de conversión de los datos y le permiten comparar resultados en punto fijo con líneas base en punto flotante.

Fixed-Point Designer soporta generación de código C, HDL y PLC.

Exploración de tipos de datos

Explore tipos de datos en punto flotante y punto fijo para analizar el tradeoff en la precisión numérica.

Especificación en punto fijo

Especifique las propiedades de punto fijo de su diseño con longitudes de palabra, escalado de punto binario y escalado de pendiente arbitraria y desviación específicos para la aplicación, así como detalles de control tales como los modos de redondeo y desbordamiento.

Especificación de un tipo de datos en punto fijo y de todas sus propiedades, tales como el modo de redondeo.

Simulación en punto flotante

Emule el comportamiento de la plataforma de hardware para números en punto flotante desnormalizados, tales como el ras a cero, en la simulación y la generación de código. Simule punto flotante de precisión limitada con un tipo de datos de media precisión fp16 en MATLAB®.

Comparación de una simulación de precisión simple con una línea base de precisión doble.

Instrumentación y visualización

Recopile datos y estadísticas de simulación a través de instrumentación automática en todo el modelo. Utilice visualizaciones para explorar y analizar sus diseños.

Visualización de rangos de señales y datos de histogramas.

Análisis del rango derivado

Derive los rangos de las señales basándose en el análisis matemático de su diseño y determine los rangos en los casos más desfavorables o los casos límite, sin tener que crear bancos de pruebas de simulación completamente exhaustivos. Utilizando rangos derivados, puede asegurarse de que su diseño evite o solucione todos los desbordamientos posibles.

Derivación de rangos mediante rangos de diseño

Introducción automática de datos

Cuantifique y optimice sus diseños mediante tipos de datos en punto fijo y punto flotante.

Cuantificación en punto fijo

Explore distintos tipos de datos en punto fijo y sus efectos de cuantificación en el comportamiento numérico de su sistema con un flujo de trabajo guiado. Observe el rango dinámico de las variables de su diseño y asegúrese de que el algoritmo se comporte de manera coherente en la representación en punto flotante y en punto fijo tras la conversión.

Conversión de un modelo en punto flotante mediante la herramienta Fixed-Point Tool.

Cuantificación en punto flotante

Convierta automáticamente un diseño de precisión doble en precisión simple y analice los efectos de la representación en punto flotante con precisión limitada y la cuantificación en precisión simple.

Conversión automática mediante el convertidor Single Precision Converter.

Optimización de tipos de datos

Realice iteraciones con varias configuraciones en punto fijo para escoger los tipos de datos heterogéneos óptimos, al tiempo que respeta las limitaciones de tolerancia del comportamiento numérico de su sistema. La optimización busca minimizar el ancho de bit total utilizando tipos de datos en punto fijo para conseguir un diseño eficiente.

Implementación embebida

Explore los tradeoffs de implementación y optimice sus diseños con algoritmos eficientes embebidos.

Aproximación de funciones y compresión de tablas de búsqueda

Aproxime funciones matemáticamente complejas, tales como sqrt o exp, o subsistemas complejos, con una tabla de búsqueda óptima. Comprima el uso de memoria de las tablas de búsqueda reduciendo los puntos de datos y los tipos de datos.

Genere código de tipo bit-true

Garantice la concordancia de tipo bit-true a lo largo de todo el diseño basado en modelos, desde la simulación hasta la generación de código, incluyendo la aceleración y las simulaciones de tipo processor-in-the-loop y software-in-the-loop. El análisis y la verificación de un algoritmo en punto fijo se basan en representaciones de tipo bit-true.

Verificación del comportamiento de tipo bit-true del código generado en un simulador.

Pruebas y depuración

Analice, pruebe y depure el comportamiento numérico de sus algoritmos.

Detección de desbordamiento y pérdida de precisión

Identifique, rastree y depure rápidamente las causas del desbordamiento, la pérdida de precisión y el despilfarro del rango o la precisión, y realice una comparación con un comportamiento en punto flotante ideal. La concordancia de tipo bit-true maximiza muchas de las ventajas del diseño basado en modelos, tales como la capacidad de descubrir problemas de manera temprana en el flujo de trabajo.

Rastreo de la causa raíz de un desbordamiento.

Latest Features

Fixed-Point Tool

Propose data types based on multiple simulation scenarios in the Fixed-Point Tool

Restore Point

Restore model to original design

Lookup Table Optimization

Allow off-curve table values in optimized lookup tables

Data Type Optimization

Specify multiple simulation scenarios for data type optimization

Limited Precision Machine Learning

Quantize and generate fixed-point C/C++ code for a trained SVM model

Test Bit Patterns

Generate simulation inputs to test the full operating bit range for your design

Half-Precision Data Type

Design and simulate half-precision systems in MATLAB

See the release notes for details on any of these features and corresponding functions.

Funcionalidades más recientes

Fixed-Point Tool

proposición de tipos de datos en función de diversos escenarios de simulación en la herramienta Fixed-Point Tool.

Punto de restauración

Restauración del modelo al diseño original.

Optimización de tablas de búsqueda

Posibilidad de incluir valores de tabla fuera de curva en tablas de búsqueda optimizadas.

Optimización de tipos de datos

Especificación de diversos escenarios de simulación para la optimización de tipos de datos.

Machine learning de precisión limitada

Cuantización y generación de código C++ en punto fijo para un modelo SVM entrenado.

Prueba de patrones de bits

Generación de entradas de simulación para probar el rango completo de bits operativos del diseño.

Tipo de datos de media precisión

Diseño y simulación de sistemas de media precisión en MATLAB.

Consulte las notas de la versión para obtener detalles sobre estas características y las funciones correspondientes.

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