RISC-V Hackathon, и знакомство с Vyoma's UpTickPro tool

Анонс хакатона за день до закрытия регистрации, все как положено😅

Задача на Хакатоне - отловить баги при помощи программного обеспечения Vyoma's UpTickPro tool .
Информации о том что за ядро, какой набор команд на сайте не представлено. Все подробности расскажут 15-го июля на вводном вебинаре о "design verification challenge"

Если есть время и желания, то советую поучаствовать. Интересный опыт, знакомство с новыми инструментами, а если еще и займете призовые места - крутая ачивка для резюме 😎

Дедлайн регистрации до 14го июля 17:00 по Москве (7.00 AM PST). Участие в хакатоне бесплатное для всех.

Новое расширение для x86 от Intel Advanced Performance Extensions (APX)

"В последнее время в микропроцессорах компаний Intel и AMD широко используются идеи, свойственные RISC-архитектуре, так что многие различия
между CISC и RISC постепенно стираются" Организация ЭВМ и систем.

Intel представила новое расширение APX.
Изменение, которое первым делом бросается в глаза - это удвоение регистров общего назначения (GPRs) с 16 до 32. Это позволяет компилятору сохранять больше значений в регистрах, в результате чего код, скомпилированный для APX, содержит на 10% меньше операций загрузки и более чем на 20% меньше операций сохранения, чем тот же код, скомпилированный для базового уровня Intel® 64. [количественные метрики взяты с сайта Intel].
За счет чего достигается повышение производительности? Сокращается количество операций типа регистр-память, что является отличительной особенностью CISC машин Доступ к данным через паттерн регистр-регистр не только быстрее, но также требует значительно меньше динамической энергии по сравнению с сложными операциями загрузки и сохранения данных через всю иерархию памяти.
Возникает вопрос, тогда почему Intel только в 2023 году решил довести количество регистров общего назначения до 32, когда в RISC этот подход используется не один десяток лет?
Давайте посмотрим на график [см.картинку] разрыва производительности памяти/процессора. В начале 80-х, в золотое время CISC, не было такого разрыва между производительностью памяти/процессора как в наши дни и подход для загрузки/сохранения операндов источников, операндов результата по типу память-память, память-регистр была абсолютно нормальной и типичной практикой.
Яркий пример того времени CISC машина VAX-11 с 12 регистрами общего назначения.
Но технологии не стояли на месте, и такой подход стал вызывать простои процессора из-за долгого обращения к памяти.
Ошибочные представление о развитии технологий у CPU архитекторов порой приводят к необходимости закрывать проблемы производительности специализированными Perfomance Extensions. ⌨️

А что посмотреть/почитать про последние тренды в производстве чипов? Сейчас все расскажу 😎

Завтра начинается RISC-V Summit China. Конференция пройдет с 23 по 25 августа. Сейчас можно ознакомиться со списком докладов и ждать пока на официальном ютуб-канале RISC-V зальют видео с докладами.
С расписанием докладов можно ознакомиться по ссылке.
Для себя отметил доклад CEO Syntacore с темой "Is RISC-V ready for the application class workloads?"

Вторая конференция это HOT Chips. Она пройдет 27-29 августа.
Пару слов про горячие чипы. На конференции "Hot Chips" крупнейшие компании из мира полупроводников, такие как Intel, AMD, NVIDIA и многие другие, представляют свои новейшие продукты и технологические достижения.
Это событие считается одним из ключевых мест для получения информации о будущем микропроцессорного дизайна и трендах в индустрии.

С нетерпением жду доклад от SiFive "Detailed Architecture Analysis and Key Features of SiFive’s latest high-performance out-of-order Vector Processor". Среди дизайн центров vpu с поддержкой OoO также есть у Semidynamics и не так давно его представила компания Syntacore.

Так же будут анонсы новых семейств FPGA hi-end класса от AMD и Intel
AMD Next Generation FPGA Built From Chiplets
Intel’s Agilex-9 Direct RF FPGAs with Integrated 64 GSPS Data Converters

А пока что самое время ознакомиться с докладами прошлых лет. По ссылке можно изучить программу 2022-го года [а если в ссылке заменить 34 на 33, то получите сборник докладов 21-го года]. Какой доклад почитать/посмотреть? Intel’s Ponte Vecchio GPU. Тут узнаете про Deep Learning AI, ускоритель для датацентров. В 21-м году понравился доклад про Neoverse N2 от ARM.

В заключение хочу подчеркнуть важность того, чтобы оставаться в курсе событий и следить за последними новинками в индустрии микропроцессорного дизайна. Мир технологий развивается стремительно, и каждая конференция или семинар может предоставить уникальные знания и понимание новых тенденций.

Stay tuned 😎

DOOM 🔫

На недавно прошедшем европейском RISC-V Summit компания Semidynamics продемонстрировала преимущества векторизации на примере запуска DOOM на FPGA с софт-процессором Atrevido.

Теперь вы можете найти версию fbDOOM, адаптированную под векторное расширение RISC-V на github'e Semidynamics

Например, по этой ссылке можно посмотреть, как выглядит векторизация функции отрисовки текстур.

На представленном видео показаны два видеоряда, генерируемых на FPGA с тактовой частотой 25MHz. Видно разницу между работой OoO ядра Atrevido с подключенным векторным сопроцессором и без него. Разницу в приросте FPS можно увидеть на видео в начале поста или посмотреть демонстрацию с комментариями от директора Semidynamics на YouTube.

Для удобства счётчик FPS аппроксимирован к частоте реального процессора, а не прототипа на базе FPGA.

Сhips And Cheese или hidden gem в мире новостей о полупроводниках.

Нашел Записки CPU designer'a здорового человека крутой ресурс и спешу с вами им поделиться.

В современном интернете много ютуб-каналов и новостных агрегаторов, засоренных кликбейтными новостями или преувеличенной значимостью событий.
Например, недавно все бурно обсуждали новость о банкротстве компании Байкал, хотя речь шла о компании Т-платформы.

Сложившаяся тенденция современной журналистики сподвигло энтузиастов создать ресурс, который бы предоставлял актуальные новости, утечки, обзоры и анализ технологий без преувеличений, с подтвержденными/официальными источниками информации.
Основная цель ресурса — обеспечивать читателям надежную, проверенную и прозрачную информацию, подлинность которой можно легко проверить по официальным анонсам.

Сайт открылся не так давно, судя по датам публикаций, первая была представлена в Декабря 2020-го.

На момент написания поста успел прочитать буквально две статьи.
Что меня приятно удивило, в статье FP Scheduler Layout, неожиданно для себя нашел линк на крутые Ph.D тезисы по имплементации Superscalar Out-of-Order x86 soft-core на FPGA. Теперь нужно видимо прочитать всю диссертацию, чтобы понять как аспирант получил лицензию на имплементацию x86 soft-core и поддержку какого множества из ISA х86 автор работы реализовал (так что ли можно было🤔).

Хотите обзор китайского Loongson? Пожалуйста. Отечественных процессоров в коллекции статей не нашел.

"Chips And Cheese" представляется перспективным ресурсом для всех, кто ищет объективную и актуальную информацию в области полупроводников. В эпоху информационного шума и многочисленных кликбейтных заголовков такие ресурсы становятся настоящей отдушиной и островком спасения для профессионалов и энтузиастов индустрии🎩

Для эффективной работы с арифметикой с плавающей точкой полезно иметь инструменты, позволяющие конвертировать числа из шестнадцатеричного формата IEEE-754 в экспоненциальную запись и обратно. Такие конвертеры так же помогают лучше понять суть fp-арифметики, а так же здорово помогают при подготовки лекций и презентаций. Вот подборка таких конвертеров и инструментов для визуализации чисел в формате IEEE-754 [и чуточку Posit, конечно🎩]:

1. FloatConverter: Отличный инструмент для работы с форматом типом данных float32. Здесь наглядна показана кодировка IEEE-754, а так же эффекты изменения шага мантиссы при увеличении экспоненты.
2. Float to Hex: Удобный инструмент для преобразования hex в десятичную запись дробных чисел и обратно для 32/64-битных представлений IEEE-754.
3. FloatInfo: Новый инструмент, который предлагает вывод формулы, представление результата в рациональной записи и поддержку многих форматов, включая IEEE-754 64/32/16, bfloat16 и posit64/32/16/8.
4. Exploring Binary: Этот инструмент поддерживает 32/64-битные представления IEEE-754. Особенностью является широкий спектр представлений исследуемого числа, включая различные формы научной записи.
5. IEEE-754 visualization: удобный инструмент для визуализации представления числа в формате IEEE-754, особенно полезный на этапах изучения работы формата.
6. Half-Precision Visualization: в данной статье о формате fp16 на числовом графике можно изучить распределение значений half-precision арифметики.

Также, вам может быть полезен этот курс по арифметике с плавающей точкой на YouTube.

И в завершении поста рекомендую ознакомиться с размышлениями Jeff Johnson'a в 2018-м году о адаптации float point математики для AI приложений.

It's literally me! 🍷
Первая 1000 🎉

Спасибо всем подписавшимся!
Рад что многим заходит технический контент про цифровому проектированию и новостям в мире полупроводников.
Вас же целая 1000 уже.
Лично для меня 1000 человек очень внушительное число. Чтобы вас всех вместе разместить это примерно 3-4 лекционных аудитории нужно забронировать😅

Дальше-больше!

p.s. кто отпишется после этого поста - никогда не выйдет из обработчика прерываний🤪

Stay tuned 😎

Презентации с RISC-V China Summit 2023 выложили на github.

Гитхаб это лучший файлообменник — change my mind 🤣

https://github.com/cnrv/RVSC2023