এফপিজিএ সিপিইউ, সর্বোচ্চ গতি কীভাবে খুঁজে পাবেন?

Question

আমি কেবল এফপিজিএগুলিতে প্রবেশ করছি এবং যদি আমি সঠিকভাবে বুঝতে পারি তবে আপনি কোড ব্যবহার করে যুক্তি গেটগুলি একসাথে সংযুক্ত করছেন। সুতরাং আমি যদি ভেরিলোগে একটি সিপিইউ ডিজাইন করি তবে এটির কিছু যুক্তি গেটগুলি একসাথে সংযুক্ত হওয়া উচিত এবং কাজ করা উচিত তবে কীভাবে আমার ডিআইওয়াই সিপিইউ চালাতে পারে তা আমি কীভাবে জানব? এটি কিসের উপর নির্ভর করে?

Comments

@ কিিংডুকেন আপনার মনে থাকা সিপিইউর মতো কিছু ডিজাইনের জন্য ভেরিলোগের বিকল্প সম্পর্কে আমি আগ্রহী (ভিএইচডিএল নয় আমার ধারণা :))?

— ইউজিন শ।

কিংডুকেন @ সমস্যাটি আমার সমস্যাটি নয়, আমি ইতিমধ্যে আমার সিপিইউ তৈরি করেছি এবং এটি ব্রেডবোর্ডে আর্কিটেকচার করেছি এবং এফপিজিএতে বন্দর করতে চাই। আমার প্রশ্ন হ'ল আমি কীভাবে গণনা করতে পারি যে আমার সিপিইউর সর্বাধিক ফ্রিকোয়েন্সি ক্লকটি কী তা সীমাবদ্ধ রাখবে?

আপনি "স্থির সময় বিশ্লেষণ" গুগল করতে চাইতে পারেন

— ফোটন

@ কিিংডুকেন এমন একজন হিসাবে যিনি দুটি সিপিইউ ডিজাইন করেছেন, এটি আসলে সময় ব্যয়কারী নয়। আপনি কী করছেন তা যদি আপনি জানেন তবে আপনার 1-2 মাসের মধ্যে একটি ওয়ার্কিং প্রসেসর থাকতে পারে।

— ব্যবহারকারী110971

কিংডুকেন ফান ফ্যাক্ট: সান / ওরাকল তাদের আল্ট্রাস্পারসি টি 1 এবং টি 2 প্রসেসরের কাছে ভেরিলোগ উত্স কোডটি প্রকাশ করেছে। আমি ব্যক্তিগতভাবে বেশ কয়েকজনকে দেখেছি এবং তারা সকলেই কাজ করেছে। FYI, তারা এমনকি SPECint_rate2006 জিতে গেছে! : ডি এটি পরিষ্কারভাবে দেখায় যে ভেরিলগ বা অন্যান্য এইচডিএলগুলিতে সিপিইউ ডিজাইন করা কতটা অসম্ভব। শখ হিসাবে আমি কয়েকবার নিজেকে করেছি, এবং এটি সত্যিই অসম্ভব কিছু নয় (একবারের মতো আপনি একবার

— আঁকড়ে ধরেন, বরাবরের

Answer 1

একটি ডিজাইনের গতি বেশ কয়েকটি জিনিস দ্বারা সীমাবদ্ধ। সবচেয়ে বড়টি সম্ভবত আপনার নকশায় সম্মিলিত যুক্তির মাধ্যমে প্রচারের বিলম্ব হবে, যা সমালোচনামূলক পথ বলে । যদি আপনি একটি দ্রুত এফপিজিএ ব্যবহার করেন এবং আপনার এইচডিএলটি খুব সাবধানতার সাথে লিখে থাকেন তবে আপনি সম্ভবত ভার্টেক্স আলট্রাস্কেল + এর মতো কোনও কিছুর উপর 700 মেগাহার্টজ আঘাত করতে পারেন। নিম্ন প্রান্তে এফপিজিএ, উদাহরণস্বরূপ স্পার্টান 6, একটি যুক্তিসঙ্গত চিত্র সম্ভবত আরও 250 মেগাহার্টজ এর মতো like এটি সর্বত্র পাইপলাইনের প্রয়োজন যাতে আপনার কাছে রাষ্ট্রীয় উপাদানগুলির মধ্যে যৌক্তিক যুক্তির পরিপূর্ণ ন্যূনতম পরিমাণ থাকে (যুক্তির মাত্রা হ্রাস করুন), লো ফ্যান-আউটস (লজিক উপাদানগুলিতে লোডিং হ্রাস করুন), এবং কোনও জঞ্জাল ইঁদুর-বাসা নেই (দক্ষ রাউটিং পাথ)।

বিভিন্ন এফপিজিএর ফ্যাব্রিক লজিকের বিভিন্ন টাইমিং প্যারামিটার থাকবে। দ্রুততর, আরও ব্যয়বহুল এফপিজিএতে আরও বিলম্ব হবে এবং ফলস্বরূপ একই ডিজাইনের সাহায্যে উচ্চ ঘড়ির ফ্রিকোয়েন্সি অর্জন করতে পারে, বা একই ফ্রিকোয়েন্সিতে কম পাইপলাইনিং সহ আরও জটিল নকশা বা ডিজাইন চালানো যেতে পারে। একটি নির্দিষ্ট প্রক্রিয়ার মধ্যে পারফরম্যান্স একই রকম হতে পারে - উদাহরণস্বরূপ, কিন্তেক্স আল্ট্রাস্কেল এবং ভার্টেক্স আল্ট্রাস্কেল একই প্রক্রিয়াতে তৈরি হয় এবং একই রকম সেল এবং রাউটিং বিলম্ব হয়। কোনও নির্দিষ্ট নকশাটি সরঞ্জাম চেইনের মাধ্যমে না চালিয়ে এবং স্থির সময় বিশ্লেষণের সময় সংক্রান্ত প্রতিবেদনগুলি অনুসন্ধান না করে কতটা দ্রুত হবে তা বলা অসম্ভব।

যখন সরঞ্জামচেইন সর্বাধিক ঘড়ির গতি নির্ধারণ করতে চালিত হয় তখন মনে রাখবেন যে সরঞ্জামগুলি সময়-চালিত tim তারা নির্দিষ্ট সময়ের সীমাবদ্ধতাগুলি পূরণ করার চেষ্টা করবে। যদি কোনও সময়সীমাবদ্ধতা নির্দিষ্ট না করা হয়, ফলাফল খুব খারাপ হতে পারে কারণ সরঞ্জামগুলি গতির জন্য নকশাকে অনুকূলিত করার চেষ্টা করবে না। সাধারনত, সর্বাধিক অর্জনযোগ্য ঘড়ির ফ্রিকোয়েন্সিটি কী তা খুঁজে পেতে বিভিন্ন ঘড়ির সময়ের সীমাবদ্ধতা সহ সরঞ্জামগুলি কয়েকবার চালাতে হবে।

যদি আপনি আপনার নকশাটিকে অনুকূল করতে পারেন যাতে সমালোচনামূলক পথটি সীমা না হয় তবে আপনি ক্লক জেনারেশন এবং ডিস্ট্রিবিউশন (পিএলএল, ডিসিএম, ক্লক বাফার এবং গ্লোবাল ক্লক নেট) এর সীমাবদ্ধতায় চলে যাবেন। এই সীমাগুলি অংশ ডেটাশিটে পাওয়া যাবে, তবে একটি তুচ্ছ নকশার সাথে তাদের কাছাকাছি পৌঁছনো কঠিন। আমি একটি ভার্টেক্স আল্ট্রাস্কলে 500 মেগাহার্টজ এ স্টাফ চালিয়েছি, তবে অন্যান্য উপাদানগুলিতে ট্রিগার সংকেত সরবরাহ করার জন্য এটি কেবল হাতে গোনা কয়েকটি কাউন্টার ছিল।

Answer 2

আপনি লক্ষ্য প্রযুক্তিতে আপনার নকশাকে সংশ্লেষিত করেন (একটি নির্দিষ্ট এফপিজিএ) এবং স্থির সময় বিশ্লেষণ সরঞ্জামগুলি আপনাকে জানায় যে ন্যূনতম ঘড়ির সময় কী।

অথবা, আপনি প্রথমে ডিজাইনে বাধা যুক্ত করুন, এবং তারপরে সরঞ্জামগুলি আপনাকে দেখাবে যে তারা পূরণ করেছেন কি না।

Comments

কী কারণে বাধাগুলি পূরণ করা হবে না? কি ঘড়ির সময়সীমা সীমাবদ্ধ? এটি আমি যে এফপিজিএ ব্যবহার করি তার উপর নির্ভর করে বা এটি এফপিজিএর পুরো পরিবারের জন্য একই? (বা সম্ভবত প্রতিটি এফপিজিএ অস্তিত্বের জন্য?)

এটি এফপিজিএর গতি এবং আপনার নকশায় এফএফগুলির মধ্যে কতটা সংযোজক যুক্তি যুক্ত তা নির্ভর করে।

— ডেভ টুইট করেছেন

@ appmaker1358, আপনি কি এফপিজিএর জন্য ডেটাশিটটি পড়ার চেষ্টা করেছেন? ডেটাশিটে ডাক দেওয়া গতির রেটিং অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ পরামিতি।

— ফোটন

গতিটি দীর্ঘতম সময়পথ দ্বারা সীমাবদ্ধ থাকবে, যা যুক্তি দিয়ে দু'টি রাষ্ট্রীয় উপাদানের (ফ্লিপ ফ্লপ, র‌্যামস, ইত্যাদি) মধ্যে দীর্ঘতম প্রচারের বিলম্ব হবে। বিভিন্ন এফপিজিএর বিভিন্ন সময় নির্ধারণের প্যারামিটার থাকবে এবং তাই একটি ডিজাইন বিভিন্ন এফপিজিএতে বিভিন্ন গতি অর্জন করবে। এফপিজিএর কিছু অংশ রয়েছে যা ফ্রিকোয়েন্সি সীমাবদ্ধ যদিও ক্লক ডিস্ট্রিবিউশন উপাদান এবং পিএলএলগুলির সাধারণত সীমা থাকে, তবে এইচডিএল লিখতে অসুবিধা হয় যা অ-তুচ্ছ নকশার জন্য তার কাছাকাছি যায়।

— অ্যালেক্স.ফরনসিচ

এছাড়াও, আপনার সর্বদা সময়সীমাবদ্ধতা যুক্ত করতে হবে। স্থাপন এবং রাউটিং বাধা বিবেচনায় নিয়ে আসে এবং সেগুলি পূরণ করার চেষ্টা করার জন্য কাজ করে। আপনি যদি কোনও বাধা যুক্ত না করেন তবে সরঞ্জামগুলি খুব চেষ্টা করবে না এবং আপনি খুব আশাবাদী নম্বর পাবেন না।

— অ্যালেক্স.ফরনসিচ

Answer 3

আপনার সিপিইউ যে গতিটি চালাবে তা আপনার সংশ্লেষিত নকশায় আপনার দীর্ঘতম ফ্লপ থেকে ফ্লপ বিলম্বের উপর ভিত্তি করে তৈরি হবে। ফ্লপ-থেকে-ফ্লপ বিলম্বের মধ্যে ক্লক-টু-কিউ, রাউটিং, লজিক / এলটিউট এবং ফ্লপ সেটআপের সময় অন্তর্ভুক্ত থাকবে। এগুলি একসাথে আপনার সময় নির্ধারণের সমালোচনামূলক পথ তৈরি করে, যা আপনি স্থান এবং রুটের সরঞ্জাম দ্বারা সময় প্রতিবেদনের আউটপুটটিতে পরিদর্শন করতে পারেন।

আর্কিটেকচার তৈরিতে নিখুঁতভাবে সম্পূর্ণ নকশা শৃঙ্খলা রয়েছে যা প্রদত্ত প্রক্রিয়া থেকে সর্বাধিক পেতে এই বিলম্বকে হ্রাস করে - পাইপলাইনিং, সমান্তরাল সম্পাদন, অনুমানমূলক বাস্তবায়ন এবং আরও কিছু। এটি একটি আকর্ষণীয়, জড়িত কাজ, একটি এফপিজিএ (বা সেই বিষয়টির জন্য, একটি এএসআইসি) থেকে শেষ আউন্স পারফরম্যান্সকে মিটিয়ে দেওয়া task

এটি বলেছিল, এফপিজিএ বিক্রেতারা তাদের অংশগুলির জন্য বিভিন্ন স্পিড গ্রেড দেবে, যা সর্বোচ্চ মেগাহার্টজ হারের সাথে সামঞ্জস্য হয়। উদাহরণস্বরূপ, -2 জিলিনক্স আর্টিক্স একটি '250 মেগাহার্টজ' অংশ মোটামুটিভাবে বলছে যদিও এটি উচ্চ-পাইপলাইনযুক্ত ডিজাইনের জন্য উচ্চ ঘড়ির হারের পক্ষে সক্ষম।

আপনি যখন এফপিজিএ সংশ্লেষণ এবং স্থান এবং রুট সরঞ্জামগুলির সাথে যোগাযোগ করেন তখন আপনার ডিজাইনের জন্য আপনাকে বাধা দিতে হবে । এগুলি সরঞ্জামটি প্রবাহকে লক্ষ্য করুন যে আপনি অর্জনের চেষ্টা করছেন লক্ষ্য ফ্লপ থেকে ফ্লপ বিলম্ব। কোয়ার্টাস (আল্টেরা) এবং ভিভাডো (জিলিনেক্স) এ এই প্রতিবন্ধকতাগুলি এসডিসি নামক একটি সিনট্যাক্স ব্যবহার করে, যা সাইনোপিস ডিজাইন সীমাবদ্ধতাগুলির জন্য বোঝায়। এসডিসি প্রাথমিকভাবে এএসআইসি বিশ্ব থেকে এসেছিল এবং এফপিজিএ শিল্পের দ্বারাও গৃহীত হয়েছিল। এসডিসি সম্পর্কে জানুন - এটি আপনার পছন্দসই ফলাফল পেতে আপনাকে সহায়তা করবে।

এসডিসি সিনট্যাক্স এবং অন্যান্য অনেক বিষয় কীভাবে ব্যবহার করতে হয় তার জন্য আল্টেরা এবং জিলিনেক্সের কাছে অনলাইন সম্প্রদায় রয়েছে।

এটি সমস্তই বলেছে, আপনি যদি গতির বিষয়ে চিন্তা করেন তবে আপনার এমন একটি এফপিজিএ বিবেচনা করা উচিত যা এর মধ্যে সিপিইউ হার্ড ম্যাক্রো রয়েছে, যেমন জিনক।

Answer 4

সিপিইউ গ্লোবাল ক্লকগুলির চেয়ে দ্রুত চলবে না, যাতে এটি কত দ্রুত চালাতে পারে তার উপরের একটি আবদ্ধ রাখে। সাধারণত সর্বাধিক ঘড়ির হারের তথ্য এফজিপিএ ডেটাশিটে তালিকাভুক্ত করা হয়।