Записки CPU designer'a – Telegram
Записки CPU designer'a
2.93K subscribers
195 photos
2 videos
5 files
292 links
Всем привет. Меня зовут Николай.
Работаю RTL design инженером, амбассадором в RISC-V International.
В свободное время пишу о магии процессоростроения и цифровом дизайне.
Download Telegram
Новый формат плавающей точки от инженеров Tesla

Стандарт IEEE-754 всегда был предметом споров и обсуждений. Некоторые считают IEEE-754 морально устаревшим и математически неверным.
Стандарт был представлен в 1985-м году, а после получил обновления в 2008-м и 2019-м годах.
О последних нововведениях 754-го стандарта сможете ознакомиться в данной заметке.

На канале @fpga_news наткнулся на занимательный документ.
В нем представлено описание форматов CFloat8, CFloat16, которые используются в Tesla.
Из интересного, в документе описан формат Unsigned half Precision (UHP), где отказались от знакового бита и увеличили на 1 поля экспоненты, расширив этим динамический диапазон представляемых чисел.

Посыл у всех новых/старых форматов один - большая пропускная способность за счет вычислений при помощи 16/8 битных чисел вместо 32-битных. За большую пропускную способность платят меньшей точностью, но при этом увеличивается разрядность поля экспоненты для поддержки необходимого диапазона представляемых чисел.

Помимо CFloat рекомендую ознакомиться со следующими форматами:

TensorFloat от Nvidia
BrainFloat
MSFP от Microsoft
и куда же без Posit
Siemens бесплатно предоставляет широкий выбор учебных материалов, готовых к использованию для обучения студентов. Среди курсов есть тематика микроэлектроники:
ASIC verification, Introduction to System Verilog, Functional Verification methods, etc.

Бегло пролистал содержание перечисленных выше курсов. Наиболее полезным показался курс ASIC Verification. В нем и lab assignments, примеры кода, квиз, а не просто набор презентаций. Последние без lecture notes, как по мне не особенно полезны.

Для курса ASIC Verification подразумевается работа с QuestaSim.
По идее данный симулятор скоро будет поставляться бесплатно с пакетом Quartus Lite. Но когда это наступит непонятно.
Сейчас последняя Lite версия - 20.1.1. Судя по описанию, в состав пакета Quartus 20.1.1 входит ModelSim, а не Questa.
Ждём-с 👉👈
Пока что в качестве альтернативы можно попробовать работать с предложенными в курсе исходниками через edaplayground. Для работы с edaplayground понадобится университетская или корпоративная почта.

За наводку спасибо - @embedoka
👎1
Forwarded from Embedded Doka (Dmitry Murzinov)
Уже через 5 минут стартует третья по счёту тусовка FPGA-комьюнити.
У кого не получилось присоединиться оффлайн, по-прежнему есть возможность подключиться к онлайн-трансляции.

Лендинг конфы➡️ FPGA-Systems 2021.2 ⬅️и программа докладов.

Ну и конечно рилтайм-обсуждение происходящего в чате FPGA- комьюнити: @fpgasystems
Записки CPU designer'a
RISC-V SUMMIT Крупнейшая конференция RISC-V разработчиков. Где и когда? 6-8 декабря. Сан-Франциско. Можно зарегистрироваться как онлайн, так и офлайн. Сколько стоит участие? Есть академическая регистрация на виртуальное участие - за 0$ Если у вас есть…
RISC-V Summit 2021

Сегодня
открытие ежегодного RISC-V Summit. Крупнейшей конференции разработчиков решений на базе RISC-V.

Кто успел зарегистрироваться - не упустите возможности в лайве пообщаться с докладчиками.
По московскому времени первая сессия стартует в 20.00.

В моем списке must see на сегодня:
▫️В 20:00 - доклад о интеграции Posit вычислителя в процессор на базе RISC-V. Самое тут интересное - как они реализовали расширения для декодера и компилятора.

▫️в 20.30 выступает CTO CloudBEAR - Александр Козлов с докладом про российские криптоалгоритмы.

▫️В 22.00 - доклад от компании SemiDynamics Technology Services из Барселоны. Судя по описанию компании на сайте, Semidynamics участник в программе Европейской Процессорной Инициативы.

🗓С полной программой конференции можете ознакомиться - тут

Если вы не зарегистрировались вовремя, то вы все равно получите доступ к материалам саммита. После саммита все записи докладов будут доступны на YouTube канале RISC-V International
Записки CPU designer'a
RISC-V Summit 2021 Сегодня открытие ежегодного RISC-V Summit. Крупнейшей конференции разработчиков решений на базе RISC-V. Кто успел зарегистрироваться - не упустите возможности в лайве пообщаться с докладчиками. По московскому времени первая сессия стартует…
Делюсь впечатлениями от доклада про поддержку Posit-вычислений в RISC-V процессорах.

Расстроило, что для поддержки Posit инструкций просто смапили наборы F/D. То есть программа может работать, либо с IEEE-754, либо с Posit. Одновременно перегонять плавучку из одного представления в другой, и писать posit вместо float не получится.

Из плюсов - добавили поддержку кастомных инструкций на уровне ассемблера для работы с Quire.

Так же порадовало, что жизнь для разработчиков вычислителей на базе Posit стала попроще. На докладе узнал, что допилили PositGen.
Для верификации 32-битных (только 32, для 16/64 бит такой поддержки нет) вычислителей на базе IEEE-754-2008
rnd лаборатория IBM разработала открытый набор тестовых векторов fpgen.
Как я понял PositGen - аналог fpgen для вычислений в формате Posit. Пока что не понятно opensource этот инструмент или нет. Найти исходники PositGen-A мне не удалось.

p.s. у кого есть доступ к ieeexplore - скиньте статью про PositGen в комментарии к посту. буду признателен👍🏻
Записки CPU designer'a
Делюсь впечатлениями от доклада про поддержку Posit-вычислений в RISC-V процессорах. Расстроило, что для поддержки Posit инструкций просто смапили наборы F/D. То есть программа может работать, либо с IEEE-754, либо с Posit. Одновременно перегонять плавучку…
В контексте бесед о Posit и его поддержки на уровне расширения в ISA RISC-V рекомендую почитать эту статью (спасибо Doke за ссылку). Здесь разбирается "proposed XPosit RISC-V extension".

Тема для размышлений:
Напомню, что в Posit только 1 режим округления. Посмотрите на набор инструкций для поддержки расширения F - там 3 бита отведены под поле rm (rounding mode).
Как это можно/нужно обыграть на уровне проектирования Posit-extension?
Тем временем мы кажется пропустили новость дня про Yadro и Imagination Technologies

"Imagination Technologies announces that its ultra-efficient BXM-4-64 GPU has been licensed by YADRO Microprocessors, a fabless IC design house, subsidiary of YADRO, a leader in enterprise server and storage solutions in the Russian market. The processor will be implemented in YADRO Microprocessors’ EL Construct T RISC-V based System-on-Chip (SoC), targeting enterprise tablet application and is expected to ship in 2023."

CPU от Syntacore
GPU от Imagination?
🧐🧐🧐
Технические неполадки на RISC-V Summit
Если подключились к трансляции, то не обновляйте экран.
Александр Редькин, генеральный директор Syntacore, войдёт в состав совета директоров RISC-V

"At this Premier level, Alexander Redkin, CEO and co-founder at Syntacore, will join the RISC-V Board of Directors."
На YouTube канале RISC-V International начали выкладывать записи докладов с RISC-V Summit 2021
Доклад Syntacore и анонс нового IP
Доклад от института вычислительной техники Китайской академии наук.

Успехи коллег из Китая впечатляют.
Удивил timeline разработки hp out-of-order CPU на Chisel. От первого коммита до тейпаута прошло чуть больше года.
Конечно я не знаю количественные характеристики на проекте по человеко-часам, но все равно впечатляет.

В докладе очень подробно расписаны подходы к perfomance modelling - вот тут таймкод. Про эмуляторы за миллионы долларов тоже упомянули.

Моделирование сложного CPU в составе которого многоуровневые кэши, протоколы когерентности, глубокие конвейеры, внеочередное исполнение команд, сложный предсказатель переходов, и.т.д. - отдельный технический челлендж.

В докладе рассмотрен подход к параллельной симуляции при помощи чекпоинтов. Подробнее про подводные камни такого подхода - смотри по ссылке выше.

Сам процессор полностью открыт, написан на Chisel. Исходники найти можно на git'e
Сравнение векторных расширений RISC-V, ARM, AVX-512 на RISC-V General Member Meeting

Спасибо Дмитрию Кузнецову за наводку
Актуальный вопрос [особенно на фоне мирового дефицита чипов] от автора легендарного учебника по цифровой схемотехнике и архитектуре компьютера - Девида Паттерсона (либо вопрос от его тёзки).

Вопрос: когда снизится цена на чипы на базе RISC-V? Видимо вопрос адресован больше к SiFive.

Сейчас простейшая отладка на базе FE310 стоит порядка 20$

За отладку в форм-факторе Arduino придется отдать уже 40$

Всегда конечно есть разработчики из поднебесной - Longan с отладкой за 7.5$

Думаю последний вариант не особо интересен преподавателям в США😅