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| author | Alejandro Soto <alejandro@34project.org> | 2022-10-02 09:53:00 -0600 |
|---|---|---|
| committer | Alejandro Soto <alejandro@34project.org> | 2022-10-02 09:53:00 -0600 |
| commit | d7648e97a20229cdbc4c25b3d446f020e9b4a229 (patch) | |
| tree | c1a63f3ebd5df0750ba340cbe78aa25ebed9cfe1 /pitfalls.txt | |
| parent | e97d445908f39a3a1a215a824f52b283147e6195 (diff) | |
Use @(posedge clk) in register files
Diffstat (limited to 'pitfalls.txt')
| -rw-r--r-- | pitfalls.txt | 52 |
1 files changed, 50 insertions, 2 deletions
diff --git a/pitfalls.txt b/pitfalls.txt index 67e2646..a5ff673 100644 --- a/pitfalls.txt +++ b/pitfalls.txt @@ -86,7 +86,7 @@ with a macro command in their (and Critical Link's) u-Boot port. This is accomplished by copying a small routine to on-chip RAM that disables caches and asserts the APPLYCFG bit and then returns operation to the typical DDR space. -No sé donde putas está esa macro, así que voy a escribir mi propia:Ñ +No sé donde putas está esa macro, así que voy a escribir mi propia: Info sobre OCRAM (on-chip RAM): https://www.intel.com/content/www/us/en/programmable/hps/cyclone-v/hps.html#sfo1410068453374.html#sfo1410068453374 @@ -103,4 +103,52 @@ sdram_staticcfg_applycfg: mov r0, #0 bx lr -Esto solucionó todo +Trivial. Esto solucionó todo. + + + === + [IV] Minimizando ciclos y evitando una Fmax asquerosa + === + +Para este punto ya tengo semi-pipeline ((pre)fetch, decode, exec con máquina de +estados multiciclo en exec), register file (duplicado para tener dos read +ports), ALU, shifter, branches, condiciones y todas las instrucciones de +procesamiento de datos. También simuladores de Avalon y VGA. + +En este momento necesitamos block memory real (no construida con lógica) para el +archivo de registros. El problema es que al ser memoria síncrona existe un ciclo +intermedio entre leer y recibir la lectura. Esto es absolutamente inaceptable. Hay +dos grandes dilemas: + + - La altsyncram no está calzando con el diseño + - La Fmax se está yendo directo al caño (antes iba por como 120MHz, hoy tocó + piso con ~30MHz), principalmente por culpa de esa memoria y también que el + shifter está en serie con la ALU. + +Traté de hacer un workaround con @(negedge clk) para operaciones de register +file. Esto arregla las cosas en Verilator pero reduce la Fmax a la mitad (!!!!) +en la cuarta esencia. Algunas Fmax: + + - ~30MHz con @(negedge clk) + - ~60MHz con @(posedge clk) (claramente no sirve pero da una idea) + - 75.57MHz si quito el shifter del todo + +También sospecho que es buena idea ponerle su propioo reloj a platform para que no +estorbe, pero para eso necesito un clock crossing bridge y una PLL. + +El operand forwarding también está destruyendo todo, luego del cambio del +shifter todos los top failling paths se nota que vienen de eso. Lo voy a +cambiar por stalls artificiales. Subió a 105MHz con esto. + +La limitante ahora parecen ser los bloques M10K de register file. Luego de +reacomodar la relación shifter-ALU (rediseño grande) hay Fmax = 102.99MHz con +el Slow 1100mV 0C Model. Reemplazando el register file con un registro dummy +obtengo 108.52MHz. Hay una ruta crítica entre cycles.pc y psr.flags. + +Principales causas identificadas: + + - Los M10K limitan a no más de 110MHz por alguna razón + - Lógica combinacional para seleccionar entre PC y file_rd_value + - Entradas combinacionales de ALU en cycles, esto llega hasta psr.flags + +Voy a seguir con esto después. |
