[alexPec 3]

Всем доброго дня!

Есть у меня задачка, но не нравится мне решение, которое я придумал.

Задача - полученное значение распределить по 3м осям пропорционально дробной части каждой из координат. Вычисленное значение должно накапливаться в узлах координатной сетки. В итоге все сводится к тому, что надо прочитать, добавить к прочитанному значению вычисленное число и записать обратно в память 8 значений. Если предполагать, что порядок расположения элементов в памяти - по X, Y, Z, то надо вытащить (а потом записать) элементы из памяти со следующими индексами:

X

X+1

4*Y+X

4*Y+X+1

4*4*Z+4*Y+X

4*4*Z+4*Y+X+1

Все это надо сделать за такт, можно с использованием конвейера.

Элементов всего 4*4*8 шт., каждый элемент 16 бит. Итого для хранения всего этого добра необходимо 4*4*8*16 = 2кбит.

В идеале здесь бы пригодилась восьмипортовая память, но таковой нет, есть только двухпортовая. И на ultrascale+, где все реализовывается, она минимум 18кбит.

Решение которое мне пришло в голову, это поставить 4 двухпортовых памяти, дублировать в них значения при записи. Параллельно вытаскивать 8 значений, делать сумму и записывать. Но тут я потрачу уже 18к*4 = 72кбит вместо 2х.

Можно конечно на регистрах, но логики многовато сожрет. Как вариант можно было бы сделать 8*16 = 128 бит память, но данные там со смещением меньше 8 не вытащишь, только слова целиком. 

Может у кого идея будет как лучше сделать?

 

[des00 25]

эмм, не совсем понял задачу, но если у вам нужно одновременно писать и читать по 8 чисел в разнобой, то как вам поможет двухпортовка? точнее, как вы планируете дублировать запись за такт?

Если вы пишете по одному числу, а читать надо 8 для вычислений, то что мешает на распределенной памяти собрать нужную вам конфигурацию? в слайсе там можно поставить память в режим 1 порт записи 4 порта чтения на 16 вхождений ну и т.д.

[alexPec 3]

6 часов назад, des00 сказал:

если у вам нужно одновременно писать и читать по 8 чисел в разнобой, то как вам поможет двухпортовка? точнее, как вы планируете дублировать запись за такт?

нужно по 8ми адресам прочитать 16-битные числа (8 16ти битных чисел из всего 128 чисел), добавить к каждому произвольное число и записать обратно по тем же адресам.

Кстати, да, Вы правы. дублировать то не получится разные адреса во все памяти сразу. Двухпортовка (точнее, 8-ми портовка) решила бы проблему. Записываем через порт записи, и на всех портах чтения данные доступны. Но и тут засада. Если за один такт и конвейером, то получается надо одновременно читать по одним адресам 8 чисел и в этом же такте записывать по другим 8 других чисел.

Цитата

в слайсе там можно поставить память в режим 1 порт записи 4 порта чтения на 16 вхождений ну и т.д.

Ни разу этим не пользовался, посмотрю, спасибо. Это у ксайлинкса?
Но похоже все-таки на логике придется делать. Но тогда ведь наверно синтезатор мультиплексоров понаставит, если мне нужно индексировать (выбирать)по сути произвольно 8 из 128 чисел. Скорость просядет...

[des00 25]

1 hour ago, alexPec said:

нужно по 8ми адресам прочитать 16-битные числа (8 16ти битных чисел из всего 128 чисел), добавить к каждому произвольное число и записать обратно по тем же адресам.

Кстати, да, Вы правы. дублировать то не получится разные адреса во все памяти сразу. Двухпортовка (точнее, 8-ми портовка) решила бы проблему. Записываем через порт записи, и на всех портах чтения данные доступны. Но и тут засада. Если за один такт и конвейером, то получается надо одновременно читать по одним адресам 8 чисел и в этом же такте записывать по другим 8 других чисел.

Да, как раз в этом и проблема) 

1 hour ago, alexPec said:

Ни разу этим не пользовался, посмотрю, спасибо. Это у ксайлинкса?

Да, в SLICEM есть хитрые включения LUT в режиме памяти, там можно делать разные конфигурации

1 hour ago, alexPec said:

Но похоже все-таки на логике придется делать. Но тогда ведь наверно синтезатор мультиплексоров понаставит, если мне нужно индексировать (выбирать)по сути произвольно 8 из 128 чисел. Скорость просядет...

реализация на регистрах тут прослеживается явно. 8 чисел сложно, тем более нужно учитывать что даже двухпортовка, с точки зрения доступа к адресу при пакетной обработке, это либо чтение, либо запись. Если у вас пакет и вы его читаете, то у вас возникнет коллизия адресов головы и хвоста. Поэтому тут стоит рассматривать один адрес записи и один адрес чтения. 

Не знаю точно вашей организации вычислений, но если X/Y/Z это числа то у вас есть как минимум четные и нечетные адреса, разбиваем память на два блока, ставим крос-мультиплексор по адресу и данным и пишем данные по четному/нечетному адресу в разные блочки памяти, но одновременно. Чтение аналогично. Подобное я делал в турбодекодерах, когда надо гулять по решетке. Можно масштабировать систему на 4/8, но из ваших формул адреса четко не видно что там все адреса будут попадать в разные блочки памяти (например, при Y = 0, адреса X+1/4*Y+X+1 совпадут)

Опять же зависит от вашей тактовой частоты, может быть задрать тактовую частоту?

[alexPec 3]

Так, попробую более обще описать задачу. Есть 128 ячеек памяти, по 16 бит элемент. Каждый такт на вход подается 8 чисел и 8 адресов (для каждого числа). Адрес означает позицию в массиве 128ми ячеек. Надо к числам по этим адресам добавить соответствующие входные числа. Т.е. такой "интегратор", 8 чисел добавляются за такт к числам по указанным адресам.

А частота итак уже на грани, у меня остальная часть проекта работает на 200МГц. Вряд ли тут задерешь... Слэки минимальные тайминг анализер показывает 0,6нс.

Ну и допущение - на входе два одинаковых адреса не появляется

[RobFPGA 28]

1 hour ago, alexPec said:

Ну и допущение - на входе два одинаковых адреса не появляется

в любом случае по вашему алгоритму нужно за такт 8 чтений и 8 записей по произвольным адресам из одного массива.  А это проще всего можно сделать только на регистрах.   

Причем проблема именно во множественной записи.  В  инете видел  статьи  о схемах создания  мулти-портовой  памяти,  причем как на чтение так и на запись,  поищите  может что и подойдет    

[slkhome 0]

11 hours ago, alexPec said:

В идеале здесь бы пригодилась восьмипортовая память, но таковой нет, есть только двухпортовая. И на ultrascale+, где все реализовывается, она минимум 18кбит.

Был опыт реализации 4х портовой памяти, на 2х портовых ячейках блочной памяти.

По идее по такому же принципу ее можно еще раз масштабировать и сделать из 4х  -  8ми портовую.

Только при этом возрастет количество задействованной памяти в 4 раза.

[RobFPGA 28]

8 minutes ago, slkhome said:

Только при этом возрастет количество задействованной памяти в 4 раза.

и  не только,  еще  и падает макс. частота 

[alexPec 3]

Всем спасибо за советы! Видимо да, направление мысли в сторону регистров самое верное в этой задаче.

[des00 25]

10 hours ago, slkhome said:

Был опыт реализации 4х портовой памяти, на 2х портовых ячейках блочной памяти.

а как вы реализовывали когерентность записи от каждого из портов и разруливали приоритет read-first, write-first?

[slkhome 0]

4 hours ago, des00 said:

а как вы реализовывали когерентность записи от каждого из портов и разруливали приоритет read-first, write-first?

Честно говоря - уже не помню тонкостей. Это использовал для реализации вейвлет-преобразования. Нужно было быстро реализовать - поэтому было уже не до оптимизации. Место в кристалле было. Алгоритм работал. 

Если есть желание поразбираться - могу поискать исходники

 

[des00 25]

4 minutes ago, slkhome said:

Честно говоря - уже не помню тонкостей. Это использовал для реализации вейвлет-преобразования. Нужно было быстро реализовать - поэтому было уже не до оптимизации. Место в кристалле было. Алгоритм работал. 

Если есть желание поразбираться - могу поискать исходники

 

Если вам не сложно, буду признателен. Т.к. не понимаю как можно в двух портовую память, на основе которой сделали 4-х портовку, записать 4 числа по произвольным адресам за 1 такт) Такое можно сделать с разделением адресов, когда есть четкая предопределенность адреса (например всегда пишется четный и нечетный адрес, нет двух нечетных или четных). Поэтому мне и стало интересно) 

[slkhome 0]

qpram_pass_qawsed.7z

38 minutes ago, des00 said:

Если вам не сложно, буду признателен.

Если не сложно, то напишите что выясните по этим исходникам, плиз

[des00 25]

28 minutes ago, slkhome said:

Если не сложно, то напишите что выясните по этим исходникам, плиз

без проблем, а пароль к архиву можно в личку? :)

[Самурай 12]

В 15.09.2022 в 11:52, des00 сказал:

без проблем, а пароль к архиву можно в личку? :)

КО говорит, что он в названии архива:)))