Сколько стоит арифметика
Вы узнаете
Почему умножитель дорогой, а сумматор дешёвый, — по измерениям на настоящем чипе.
В логике у каждой операции есть цена, которую платят ресурсами чипа. Сумматор — это цепочка переноса, дешёвая и быстрая. Умножитель из LUT огромен; на чипе есть DSP-блоки, сделанные для умножения, и синтезатор использует их, когда ему можно. Эти кривые — настоящие подсчёты yosys от 4 до 64 битов. Выключите и включите DSP и увидите, почему в железе так заботятся о ширине каждого числа.
Попробуйте
Выберите Multiply, переключите DSP48E1 на -nodsp и сравните LUT на 32 битах с DSP и без них.
Открыть спеку урока в плеере: specs/tutorial/05_widths_and_casts.t27
Все уроки
Модуль 1 · Чип
Что такое FPGA, какой чип у нас и как его выводы встречаются с платой.
Модуль 2 · Числа в железе
Биты, триты и форматы чисел, и сколько стоит арифметика в логике.
Модуль 3 · Ваша программа на t27
Напишите спеку, проверьте её и увидьте, почему «компилируется» не значит «верно».
Модуль 4 · Внутри t27c
Как компилятор читает спеку и что он пишет, включая нативный t27b.
Модуль 5 · От спеки к железу
Verilog, который пишет t27c, ячейки, в которые он превращается, и что делает одна LUT.
Модуль 6 · Читаем синтез
Что yosys сообщает о вашем дизайне и какие предупреждения важны.
Модуль 7 · Размещение, трассировка, тайминг
Где ячейки оказываются на кристалле и успевает ли тактовая частота.
Модуль 8 · Битстрим
Как оттрассированный дизайн становится битами, которые загружает чип, без Vivado.
Модуль 9 · На плате
Спросите чип, кто он, загрузите биты и проверьте их.
Модуль 10 · Лаборатория: наши исследования
Свой формат чисел, честная таблица результатов и таблицы модели, перемноженные на плате.