Моделирование аппаратуры на Хаскеле. Часть 1.

[thesz]

Comments

[rvp74]

Буквально за пару дней до этого поста я рассматривал схему конвеерного суматора чисел с плавающей запятой. Это был экзамен по архитектуре ВМ. :)

[thesz]

И как, у меня похоже на правду? ;)

[rvp74]

Порядок операций тот же. А программу я еще не анализировал - читается тяжело

[thesz]

Сумматора, как такового, там нет. Там есть его имитация.

[rvp74]

Так и в лекции нет сумматора. А лишь его упрощенная схема.

[thesz]

У меня вообще только число стадий задаётся. ;)

[rvp74]

Есть, правда, небольшое отличие: нормализация выполняется в две стадии:

сначала определяется число лидирующих нулей, после чего идет стадия сдвига.

[thesz]

Значит, у тебя длина конвейера получится 5, а не 4. Но почему-то все делают 3-х- или 4-хстадийную схему.

[rvp74]

Возможно. Но я не знаю как можно сделать нормализацию в один такт.

[thesz]

За счёт увеличения площади, наверное.

Мы можем определить, сколько ведущих нулей, параллельно проводя сдвиги на все возможные варианты. Потом выбрать селектором нужный.

output = shifted_0 & leadingzeroes_0
| shifted_1 & leadingzeroes_1 и тп.

Спрошу у арифметчиков, как они делают. ;)

[rvp74]

В принципе, комбинационную схему вычислителя количества лидирующих нулей я уже набрасал. Думаю и сдвиг комб. схемой несложно сделать. Вот только не стоит забывать что длительность такта выставляется по самому медленному этапу. С другой стороны увеличение длины конвеера увеличивает время разгона . В общем только моделирование покажет, что быстрее будет

[thesz]

А ты её в чём бросаешь?

[rvp74]

На бумаге. Сидел готовился к экзамену по моделированию и решил немного расслабиться :)

[thesz]

Ага. Я тут планирую про получение чего-то наподобие netlists написать. Посмотрим.

[rvp74]

У меня в контрольной было задание построить комбинационный сумматор, суммирующий 17 одноразрядных чисел. По сути, это подсчет единичных разрядов. Эту схему нетрудно усовершенствовать, чтобы она только лидирующие нули считала.

[thesz]

В общем, да. Это получится логарифмическая глубина. У сдвига в нормализации глубина будет константной (но большая площадь), у схемы выбора одного результата тоже глубина будет логарифмической (но каждая ветвь будет иметь площадь N). Итого: глубина схемы O(logN), площадь NlogN.