Proyecto final: modelo de verificación N×N por bloques

Monta el modelo completo

El proyecto final acepta A de dimensiones M×K y B de K×P sobre una cuadrícula N×N. Cada bloque espacial empieza vacío, los operandos de relleno son ceros válidos y las escrituras se enmascaran por coordenadas. Solo un trabajo ocupa un bloque y las pausas globales mantienen detenido el tiempo lógico. La cuantización de salida sigue siendo una prueba separada después de la suma ancha.

Guarda esto como capstone-lab.mjs y ejecuta node capstone-lab.mjs. No requiere paquetes. Las entradas son pequeños datos enteros dentro del intervalo exacto de Number de JavaScript; intervalos mayores necesitan BigInt y comprobaciones explícitas de anchura. Esto comprueba un modelo Node de aritmética y planificación, independientemente de la ejecución RTL o DDS.

import assert from 'node:assert/strict';
function golden(A,B){return A.map(r=>B[0].map((_,j)=>
 r.reduce((s,a,k)=>s+a*B[k][j],0)));}
function solve(A,B,N,pauses=new Set()){
 const M=A.length,K=A[0].length,P=B[0].length;
 assert.ok(N>=1&&Number.isInteger(N)&&K>=1);assert.equal(B.length,K);
 assert.ok(A.every(r=>r.length===K)&&B.every(r=>r.length===P));
 const C=Array.from({length:M},()=>Array(P).fill(null));
 let advances=0,physical=0;
 for(let r0=0;r0<M;r0+=N)for(let c0=0;c0<P;c0+=N){
  const job=r0*P+c0;
  let g=Array.from({length:N},()=>Array.from({length:N},()=>
   ({a:null,b:null,acc:0,count:0})));
  const token=(value,k)=>({value,k,job});let t=0,p=0;
  while(t<K+2*N-2){
   if(pauses.has(p)){p++;continue;}
   const next=g.map(r=>r.map(pe=>({...pe})));
   for(let i=0;i<N;i++)for(let j=0;j<N;j++){
    const ka=t-i,kb=t-j;
    const a=j?g[i][j-1].a:(ka>=0&&ka<K?
     token(r0+i<M?A[r0+i][ka]:0,ka):null);
    const b=i?g[i-1][j].b:(kb>=0&&kb<K?
     token(c0+j<P?B[kb][c0+j]:0,kb):null);
    const pe=next[i][j];pe.a=a;pe.b=b;
    if(a&&b){assert.equal(a.job,b.job);assert.equal(a.k,b.k);
     assert.equal(a.k,pe.count);pe.acc+=a.value*b.value;pe.count++;}}
   g=next;t++;p++;
  }
  for(let i=0;i<N;i++)for(let j=0;j<N;j++){
   assert.equal(g[i][j].count,K);
   if(r0+i<M&&c0+j<P){assert.equal(C[r0+i][c0+j],null);
    C[r0+i][c0+j]=g[i][j].acc;}}
  advances+=t;physical+=p;
 }
 return {C,advances,physical};
}
const A=[[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]],B=[[1,0,2],[0,1,0],[2,0,1]];
for(const N of [1,2,3])assert.deepEqual(
 solve(A,B,N,new Set([1,2])).C,golden(A,B));
const run=solve(A,B,2,new Set([1,2]));
assert.deepEqual(run.C,[[7,2,5],[16,5,14],[25,8,23]]);
assert.equal(run.advances,20);assert.equal(run.physical,28);
assert.deepEqual(solve([[2,-1],[0,3]],[[4,5],[-2,1]],2).C,
 [[10,9],[-6,3]]);
assert.deepEqual(solve([[-128]],[[-128]],1).C,[[16384]]);
console.log('Capstone lab passed');

La función de referencia conoce solo la aritmética matricial. El solucionador desplaza tokens etiquetados independientemente, comprueba términos ordenados y enmascara escrituras. Para N=2, cuatro bloques necesitan veinte flancos con avance. Pausar los flancos físicos uno y dos de cada bloque añade ocho pausas, veintiocho flancos físicos en total. Se excluyen la inicialización, la carga de memoria y la transferencia serializada de salida.

Entrega el registro, la traza de k consumidos de un bloque, el análisis de anchura con signo y un diseño de módulo envolvente de resultados valid/ready. Conserva el contrato de flancos al traducirlo a RTL. Empieza por N=1,K=1 y 2×2 antes de escalar. Añade cuantización, sumas parciales retenidas o doble búfer uno a uno con nuevas comprobaciones explícitas.

Los tres tamaños de cuadrícula ejercitan asignaciones distintas: N=1 repite productos escalares sin desfase, N=2 ejercita cuatro bloques con relleno y N=3 usa un bloque completo. Todos deben producir la misma matriz matemática. Inicializar C con null distingue un cero válido de una salida no entregada y detecta escrituras duplicadas. El número de trabajo derivado del bloque es único aquí; el RTL real debe definir su anchura de etiqueta y su política de reutilización. Como extensión, prueba M=2,K=3,P=1 con valores esperados calculados a mano. La cuadrícula interna sigue siendo cuadrada mientras que la matriz de salida es rectangular. Comprueba que cada bloque consuma todo K y suprima escrituras fuera de intervalo.