19 / 20 · Prática
Projeto final: modelo de verificação N×N dividido em blocos
Combine N e K arbitrários com preenchimento e pausas e compare com uma referência independente.
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Monte o modelo completo
O projeto final aceita A de dimensão M×K e B de dimensão K×P em uma grade N×N. Cada bloco espacial começa vazio, operandos de preenchimento são zeros válidos e escritas são mascaradas por coordenadas. Apenas um trabalho ocupa um bloco, e pausas globais mantêm o tempo lógico. A quantização de saída permanece um teste separado após a soma ampla.
Salve este código como capstone-lab.mjs e execute node capstone-lab.mjs. Nenhum pacote é necessário. As entradas são pequenos dados inteiros de teste dentro da faixa exata de Number do JavaScript; faixas maiores precisam de BigInt e verificações explícitas de largura. Isso verifica um modelo aritmético e de escalonamento em Node, independentemente da execução RTL ou no 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');A função golden conhece apenas a aritmética de matrizes. O solucionador desloca tokens etiquetados independentemente, verifica termos ordenados e mascara escritas. Para N=2, quatro blocos levam vinte bordas com advance. Pausar as bordas físicas um e dois em cada bloco acrescenta oito pausas, totalizando vinte e oito bordas físicas. Inicialização, carregamento de memória e transferência serializada da saída estão excluídos.
Entregue o log, o rastreamento dos k consumidos de um bloco, a análise de largura com sinal e o projeto de um módulo de resultados valid/ready. Preserve o contrato de bordas ao traduzir para RTL. Comece com N=1,K=1 e 2×2 antes de ampliar. Acrescente quantização, somas parciais mantidas ou buffer duplo um de cada vez, com novas verificações explícitas.
Os três tamanhos de grade exercitam mapeamentos diferentes: N=1 repete produtos escalares sem defasagem, N=2 exercita quatro blocos com preenchimento e N=3 usa um bloco completo. Todos devem produzir a mesma matriz matemática. Inicializar C com null distingue um zero válido de uma saída não entregue e detecta escritas duplicadas. O número job derivado do bloco é único aqui; RTL real deve definir sua largura de etiqueta e política de reutilização. Como extensão, tente M=2,K=3,P=1 com valores esperados calculados manualmente. A grade interna permanece quadrada, enquanto a matriz de saída é retangular. Verifique se cada bloco consome K completo e suprime escritas fora da faixa.
Experimente
Para o exemplo 3×3 com N=3 e pausas nas bordas físicas um e dois, encontre as contagens de advance e de bordas físicas. E se a medição incluir uma borda de clear precedente?
Ler a explicação
Há sete bordas com advance e nove bordas físicas no intervalo de cálculo, incluindo duas pausas. Incluir uma borda de clear precedente dá dez; carregamento e transferência da saída continuam excluídos.