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电路(硬件微架构)的难点和优势

难点、不适合

  • 难以做复杂的算法(调度、分析、统计)
  • 难以做逻辑深度比较深的计算
  • latency的长和不确定,模块间的时间不确定性
    • 需要大量实现“异步”逻辑
      • 消耗大量的面积
    • 需要很大的buffer存储用于状态footprint
      • 消耗大量的面积
    • 增加外部控制的复杂度
      • PC需要对所有的操作异步化
    • 降低实时性
  • 为了高频、增加很多级流水线
    • 浪费大量用于同步的逻辑
    • 容易撞到功耗墙
    • latency的延长和不确定性 

优势、适合

  • 并行任务非常适合,适合简单的、重复的、大量的计算,比如MMU
  • 带宽足够,可以做大量的并发处理
  • 实时性好,可以做到cycle级别的调度
  • 利用数字电路表达的特点加速
    • 对2的幂次的乘除运算
    • 固定算法的hash,mmu等处理
    • 查找表计算:cuda的LOP3.LUT指令
      • 通过软件的静态预先计算,最大化压缩硬件需要处理的表达空间

各种硬件(比如roq,sram读写口等)的数量是有限制的,不像软件视角不感知这个冲突。

各种操作,运算都是有延迟的,都不是实时单拍完成的

微架构的各种规格,在早期设计的时候,包括建模实现,需要参数化,可配置