Altifigence Academy
Аппаратное обеспечение ИИБесплатно · Продвинутый

Проектирование RTL: систолические массивы

Постройте параметризованный массив умножения матриц из знаковой арифметики MAC, сдвигов входных потоков и обрабатывающих элементов, затем проверьте разбиение на блоки, управление потоком и точное поведение на каждом фронте.

Умножение матрицMACПоток данных
Моё обучение

Чему вы научитесь

  • Отображать индексы матриц и скалярные произведения на обрабатывающие элементы
  • Выбирать разрядности знакового произведения, аккумулятора и выхода с фиксированной точкой
  • Планировать массивы 2×2 и N×N с неподвижным выходом и сдвинутыми входами
  • Задавать valid, метки, остановки и сброс точным соглашением о фронтах
  • Проверять границы блоков, полосу пропускания и итоговый проект таблицей ожидаемых результатов

Перед началом

Упражнения в браузере используют учебные модели и не компилируют и не запускают HDL. Для отдельного запуска исходного кода следуйте руководству Digital Design Studio для вашей ОС и войдите в аккаунт, если этого требует операция.

Установка и первый запуск ↗ · Загрузки ↗

Программа

  1. Матрицы и арифметические требования
    • Отобразите скалярные произведения на обрабатывающие элементыТеория

      Разделяйте индексы строки, столбца и свёртки и вычислите небольшую эталонную матрицу.

    • Знаковые произведения и разрядность аккумулятораТеория

      Выведите разрядность аккумулятора из наихудшего диапазона операндов.

    • Правила выхода с фиксированной точкойТеория

      Разделяйте масштаб входа, округление отрицательных чисел, насыщение и циклическое переполнение.

    • Проверьте арифметическую спецификациюПроверка знаний

      Выбирайте разрядность аккумулятора по полной длине свёртки.

  2. Обрабатывающие элементы и достоверные токены
    • Соглашение об одном переднем фронтеТеория

      Зафиксируйте нумерацию фронтов, регистровую пересылку, накопление и приоритет инициализации.

    • Лабораторная работа: обрабатывающий элемент со знаковым MACПрактика

      Используйте автономную модель для проверки достоверных операндов, остановок и очистки.

    • Флаги valid, метки и очисткаТеория

      Различайте числовой ноль, пустые токены и токены другого задания.

    • Проверьте управление обрабатывающим элементомПроверка знаний

      Определите состояние, которое нужно удерживать во время паузы.

  3. Массивы и расписания входов
    • Поток с неподвижным выходом и другие вариантыТеория

      Сравнивайте хранение и передачу, определяя, что остаётся в PE.

    • Лабораторная работа: массив 2×2 со сдвигом входовПрактика

      Моделируйте задержки пересылки в один фронт и проверяйте каждый промежуточный аккумулятор.

    • Масштабируйте до N×N и считайте фронты завершенияТеория

      Параметризуйте пространственный размер N отдельно от длины свёртки K.

    • Проверьте расписание и завершениеПроверка знаний

      Различайте последнюю подачу и доступность последнего результата.

  4. Разбиение на блоки, полоса пропускания и управление потоком
    • Разбиение на блоки и граничное дополнениеТеория

      Отобразите большие матрицы на меньшую сетку, обрабатывая нулевое дополнение и выходные маски.

    • Полоса пропускания и полезная загрузкаТеория

      Отделяйте пиковую мощность MAC от затрат заполнения, опустошения, дополнения и памяти.

    • Лабораторная работа: обратное давление и сбросПрактика

      Выполните глобальную паузу, удержание результата и сброс прерванного задания.

    • Проверьте дополнение и полосу пропусканияПроверка знаний

      Различайте достоверность операнда и допустимость адреса результата.

  5. Верификация и итоговый проект
    • Таблицы ожидаемых результатов и инвариантыТеория

      Проверяйте члены, метки, фронты и передачи выходов помимо итоговой матрицы.

    • Спроектируйте знаковые и граничные тестыТеория

      Совместите арифметические границы, границы формы и управления за пределами одного благополучного примера.

    • Итоговый проект: модель верификации N×N с блокамиПрактика

      Совместите произвольные N и K с дополнением и паузами и сравните с независимым эталоном.

    • Проверка интеграции RTL и расширенияТеория

      Соедините учебную модель с интерфейсами RTL и свидетельствами верификации.

Выбор действует в этом браузере. Его можно изменить внизу страницы.