什么样的电脑配置跑Vivado FPGA综合最快?

写在前面

        刚好上个礼拜新配了一台12代酷睿12700F+32G内存的电脑拿来跑vivado,这么来看还是很符合作者观点的。

        转载自:什么样的电脑配置跑Vivado FPGA综合最快?


开场白

        本人业余搞FPGA开发的同时,还喜欢研究生产力工具,包括硬件和软件的,电脑就是重中之重,因为这事没少被媳妇数落,”就知道给自己买各种东西,没见给我和宝宝买“;恰好今年手中有个还算比较大FPGA工程,综合一次相当费时,索性把以前记录的;首先,这里的配置是有时限性的;当前的AMD和Intel最新桌面级CPU分别为Zen3+的6000系列和12代酷睿;待Zen4和13代酷睿到来,本文结论就不一定合适了,说不定这次红、蓝两大厂都挤一大管牙膏;本文以vivado为例,但对Intel家的FPGA开发软件也具有参考意义。补充,不要忘了maxThreads参数。

Vivado综合的特点

        1、主要吃CPU单核性能,多核仅能在IP核综合的阶段能充分利用所有CPU Core,该阶段在整个工程阶段仅占很小的比例,其他阶段只有少数CPU核心在工作;因此同样的12代酷睿CPU,同主频下6个大核的12600K和8个大核的12700K综合同一个大工程(耗时1小时),基本没有差异;

        2、GPU没有加速作用,所以对于没有大型游戏需求的朋友,独立显卡可以省了,直接用核显即可;

        3、内存:大型工程,特别是大量使用Xilinx IP核的工程综合时需要较大内存,另外如果同时打开多个工程,对内存的需求也会增加;

近几年主流CPU性能对比

AMD 1700(超频3.7GHz)

Intel 9900K(超频5.0G)

AMD 5800H(2021拯救者R9000P)

Intel 10900K(迷你ITX主板,功耗受限90W,所以多核性能明显拉跨)

Intel 12600K(超频5.0G)

12700K,12900K单核性能与此基本相同

以上未标明超频即为默频状态

不同CPU下vivado综合对比

参考FPGA工程基本信息:芯片XCZU9CG 1156,时钟120MHz

CPU型号 vivado耗时

2021拯救者R9000P

AMD 5800H(4.2GHz)

1小时40分钟
12600K(P5.0GHz,E3.7GHz) 1小时
12700K(P5.0GHz,E3.7GHz) 1小时

Vivado在12代酷睿+win11系统下注意事项

        12代酷睿最好搭配win11系统,原因:12代酷睿采用了大小核架构(性能核P Core和能效核E Core),我们FPGA综合时应该采用性能核P,win10系统缺乏对该架构下大小核的调度机制,导致性能无法全面发挥;也可以在bios中关闭E core,但未做具体测试,应该没人想这么干吧。

        win11也有一个大问题,目前的调度机制应该是后台应用会交给能效核E,这样问题来了,vivado综合时必须保持软件在前台,才能发挥最高效率;例如我点击开始综合后,打开pdf看资料去了,系统就给你的vivado安排到E核上运行了;下图未vivado在后台时的情况,主要是4个E核在干活,P核主频也只有4GHz左右;

        下图是vivado在后台跑出来的时间,原本的1小时变成了1:40

        如下图将vivado转到前台后,P核开始干活,E核休息,主频接近5Ghz

        此时vivado综合时间恢复到1小时;如果就是要一边看资料一边编译或者同时综合两个工程呢(因为单个工程CPU占用率较低,故两个工程同时综合时相互影响较小),有没有解决办法呢,我尝试了一个办法,确实有效;

        解决办法:多屏幕,没错,既然程序在前台就行,那么有两者选择,一种时一个显示器对半分,另一种就是直接上两个显示器,各开一个全屏软件;

推荐配置

关键配置 台式机 笔记本(游戏本)
CPU

性价比:i5-12600K

进阶款:i7-12700K

土豪款:i9-12900KS(主频5.5G)

最佳性价比:i5-12500

进阶款:i7-12700H

芯片组 首选Z690:支持超频,从自动睿频的4.6G超到5.0G,可提升10%左右单核性能,12900KS甚至能超到5.5GHz,单核性能又能提升约10%; 注意:一定要买支持内存和硬盘扩展的,即内存是两个笔记本内存条形式的,还要有一个NVME SSD扩展口,目前主流型号均是512GB硬盘,16GB内存,后期都需要自行扩展才好
内存

1、至少16GB;

2、对于工程较大的,建议32GB,方便vivado多开,包括matlab这种常用软件

3、内存频率DDR4 3200足矣,没必要多花冤枉钱

硬盘 统一建议:SSD固态,大工程文件加载费时,容量看预算
电源 为啥提电源和散热呢,因为超频为导致功耗剧增,所以电源得小心,推荐500W以上(不含独显),散热器有优先水冷(240就可以),最次要6铜管的风冷
散热
系统 12代酷睿最好配win11系统
备注 注意:买了Z690主板的一定要超频试试,普遍超到5.0GHz没什么问题,供电好的主板可以到5.1或者5.2 一定要看性能释放,轻薄本因为功耗限制,性能会被限制,游戏本通常限制较小,(但也要看具体产品);特别是CPU负载高时,轻薄本会因为功耗限制而降频运行

Intel i5-12600KF【10核/16线程】3.7GHz(↑4.9G)/20M/无核显/125W
Intel i5-12600K【10核/16线程】3.7GHz(↑4.9G)/20M/UHD770/125W
Intel i7-12700KF【12核/20线程】3.6GHz(↑5.0G)/25M/无核显/125W
Intel i7-12700K【12核/20线程】3.6GHz(↑5.0G)/25M/UHD770/125W
Intel i9-12900KF【16核/24线程】3.2GHz(↑5.2G)/30M/无核显/125W
Intel i9-12900K【16核/24线程】3.2GHz(↑5.2G)/30M/UHD770/125W

本人家中的电脑为12600K+Z690主板+64GB内存,无独显,6铜管的风冷169元;

笔记本为拯救者R9000P:AMD 5800H+3050TI+32GB内存;

公司新配的电脑为12700K+Z690主板+64GB内存,无独显,240水冷499元,温度更稳;

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