sintesi CPU, dall'embedded all'HPC, fpga cerca autore

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Postby legacy » 20 Nov 2012, 22:50

Mi rivolgo sopratutto a DeLuca, ma la questione non sta in MP ed e' girata in pubblica perche' puo' interessare tutti.

A me non passa nemmeno per l'anticamera del cervello di volermi imbattere nella sintesi di una CPU,
gia' fatto, gia' dato (in piccolo, 8 bit, per lavoro) e hobbisticamente non mi pice.
C'e' un caro amico che oggi mi ha scritto raccontandomi dei suoi lavori di descrizione di nuove architetture di stampo CISC

E' un progetto personale, frutto di anni di studi di architetture. Ci lavoro da più anni ormai, e adesso mi sto muovendo per concretizzarlo.
La prima architettura era un hobby. La seconda è iniziata così, come descrizione teorica, L'ultima è diventata rapidamente molto realistica ed affronta problematiche tipiche del mondo dei microprocessori. E' un progetto personale, frutto di anni di studi di architetture. Per il momento mi sono limitato a scrivere uno script Python che disassembla eseguibili x86 o x64, e genera le corrispondenti istruzioni della nuova ISA per fini di verifica degli opcode e, soprattutto, statistici. Risulta interessante per capire come coprire le esigenze che partono dal mercato embedded e arrivano a quello HPC. Questo studio si può tagliare su misura, in base alle esigenze, ma servirebbe in concreto sintetizzarla da qualche parte: ha qualche piattaforma fpga e relativo get started da suggerirmi sapendo che con il saldatore sono negato ?"


Il ragazzo e' un ottimo programmatore python, molto esperto di linguaggi ad oggetti
meno esperto di C (perche' non gli piace nemmeno un po')
e un grande stimatore del pascal, modula2 etc.

Alla richiesta di Get started .. c'e' che il primo scoglio sarebbe anche passare dal pascal al VHDL.

Oltre a cio' non ho proprio idea di che tipo di fpga far consiglio.
Dirgli di lasciar perdere non mi va, per cominciare gli darei le mie spartan3e per far pratica con core z80 e simili
ma salendo oltre non ho proprio idea di che scheda e percorso consigliare.
(al limite anche qualche corso a pagamento, poi valuta lui, nel caso se hai quai qualche dritta DeLuca gliela giro)
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Re: sintesi CPU, dall'embedded all'HPC, fpga cerca autore

Postby deluca » 21 Nov 2012, 12:01

I corsi di VHDL a pagamento sono abbastanza costosi, si parla di almeno 2000/2500E per un corso di 40 ore.
si intende corsi teorico/pratici base (introduzione e fondamenti di vhdl), meglio non citare quelli avanzati tenuti da partnership altera.
qualche azienda privata ti inserisce nel pacchetto corso una schedina demo da 20/40E.

Quindi tutto dipende dal budget a disposizione e su quanto si intende investire.

Se dicidi per altera ecco la lista di schede di sviluppo disponibili:
http://www.altera.com/products/devkits/ ... tcol=price

è chiaro che cineserie ce ne stanno tante a costi nettamente più bassi .... a te la scelta.

ciao
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Re: sintesi CPU, dall'embedded all'HPC, fpga cerca autore

Postby legacy » 21 Nov 2012, 13:37

Thanks!

Da quello che ho capito il mio amico vorrebbe dimostrare che l'approccio CISC e' il migliore rispetto all'approccio RISC.

Questa mattina, cercando di capire meglio le sue esigenze, sono arrivato alla conclusione che gli serva una mobo ATX con sopra una fpga.

L'ideale sarebbe trovare mobo ATX con su foga, mi interessa una piattaforma che sia funzionante: c'è una scheda / bread board / reference board che soddisfi i requisiti di cui sopra? Quindi scheda ATX o MiniITX, con RAM, PCI (Express magari) e quanto serva per poterla montare su un case per PC.


Non ho esattamente capito se voglia fare qualcosa a microcodice o meno, mi ha espressamente detto che sara' una serie di lavori ISA a 64bit e che la ISA piu' avanzata supportera' anche SIMD, il tutto per dimostrare che le sue idee sui CISC sono fondate, perche' il ragazzo detesta i RISC, e in particolare i MIPS, di cui io invece sono appassionato.

Ok, fpga atx, sai di kit o progetti open o commerciali del genere ? Intanto ti ringrazio e si spulcia le eval board di Altera!
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Re: sintesi CPU, dall'embedded all'HPC, fpga cerca autore

Postby legacy » 22 Nov 2012, 11:00

OK, individuato il target obiettivo, ora va solo trovata questa board
probabilmente a fortuna solo da spaccino importatore di roba usata/obsolete

-> http://www.xilinx.com/products/boards-and-kits/HW-V5-ML510-G.htm
(tenetevi alla sedia, il prezzo potrebbe farvi ruzzolare in terra)
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Re: sintesi CPU, dall'embedded all'HPC, fpga cerca autore

Postby legacy » 05 Dec 2012, 19:27

Boh, il mio amico mi fara' sapere, per ora sta studiando per bene il vhdl e meditando su come implementare la sua architettura senza farsi male con le fpga.

Io invece per le vacanze di natale, se ho tempo, mi faccio un tini System on Chip, roba ad 8bit con cpu, ram, rom e serialina tutto su fpga da 200K gates.
Penso ad un classico, Z80, o 6800, ancora non ho deciso, ma ridotto all'osso sia perche' e' una sfida con poche gates sia perche' me ne hanno rifilate a prezzo zero, sia perche' mi piacciono le cose nane :lol:
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Re: sintesi CPU, dall'embedded all'HPC, fpga cerca autore

Postby deluca » 05 Dec 2012, 22:31

Bell'idea quella del system on chip Z80.

Su una Cyclone EP2C20 ti prende 2623 logic element, circa il 14% di risorse Hw.
Inoltre con una risoluzione di 40x80 caratteri occuperai una vram di 196.728 su 239.616 bits.
Tempo fa sviluppai questo Soc Z80 su FPGA Cyclone con ottimi risultati e prestazioni eccellenti, l'emulazione era proprio perfetta... bei ricordi !!

Ciao e buon lavoro.
Fammi sapere.
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Re: sintesi CPU, dall'embedded all'HPC, fpga cerca autore

Postby legacy » 05 Dec 2012, 23:37

Thanks =)

Il mio amico si sta orientando su StratixIV di classe 820K LE :o :o :o :o :o
Lui ha nettamente altre esigenze, anche perche' mi parlava anche di una possibile evoluzione verso il multicore
boh, si vedra' fra un paio d'anni, ad occhio gli ci vorra' un bel po' di tempo.

Io invece ho comprato un tubo di 10 chip XC3S500E da 500 K gates e lo spaccino mi ha omaggiato di chip che gli avanzavano
Faccio una tabellina mentale per capire dove posizionare la tua EP2C20 rispetto alle mie cianfrusaglie Xilinx =P

Altera
------ cyclon2 -------
EP2C5 --> 4,608 LE
EP2C8 --> 8,256 LE
EP2C15 --> 14,448 LE
EP2C20 --> 18,752 LE <--- la tua fpga
EP2C35 --> 33,216 LE
EP2C50 --> 50,528
EP2C70 --> 68,41
------ cyclon3 -------
EP3C5 --> 5,136 LE
EP3C10 -> 10,320 LE
EP3C16 -> 15,408 LE
EP3C25 ->24,624 LE
EP3C40 -> 39,600 LE
EP3C55 -> 55,856 LE
EP3C80 -> 81,264 LE
EP3C120 -> 119,088 LE

Xilinx
------ spartan3 -------
XC3S100E -> 100K Logic Gates -> 2,160 LE <------ regalato dallo spaccino, tubo da 4 chip
XC3S250E -> 250K Logic Gates -> 5,508 LE <------ regalato dallo spaccino, tubo da 4 chip
XC3S500E -> 500K Logic Gates -> 10,476 LE <------ comprato un tubo da 10 chip
XC3S1200E -> 1200K Logic Gates -> 19,512 LE
XC3S1600E -> 1600K Logic Gates -> 33,192 LE

Dovrei proprio darti retta: la tua fpga EP2C20 ha il doppio delle LE della fpga XC3S500E che ho preso per lavoro :lol:
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Re: sintesi CPU, dall'embedded all'HPC, fpga cerca autore

Postby legacy » 09 Dec 2012, 12:51

Cosa ne pensi dell'approccio a micro codice ?
Per la ucROM si puo' sfruttare massicciamente la bram delle fpga consumando meno LE
troppo porcata o ci sta' (mai fatto prima ma sono obbligato date le scarse risorse) :mrgreen: ?
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Re: sintesi CPU, dall'embedded all'HPC, fpga cerca autore

Postby deluca » 09 Dec 2012, 16:35

Posso dirti che quando abbiamo buttato giù il superAVRcore siamo stati costretti a instanziare la rom contenente il FW su LE.
Tutto'ora sto lavorando per convertire la rom LE in ram HW per risparmiare risorse ... ma sto incontrando non poche difficoltà.

ciao
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