a2o

A2O

Status atual

• Por enquanto, /Rel é o original e /Dev tem atualizações:

  • Compila com verilator, iVerilog, Yosys
  • Executa a versão simples do teste de kernel/bios/aleatório com cocotb (interface A2L2 implementada parcialmente em Python) e Wrappers Verilog Core (interfaces A2L2 <-> mem/wb)
  • Wrapper converte a interface A2L2 em interfaces MEM e Wishbone
  • O Verilator agora é executado com A2O_LITEX e LITEX SOC
  • Verilator & Litex Software Build funcionando para 32be, mas parece um problema com printf %d
  • Verilator & Litex Software Build Working for 64LE com os mesmos erros de impressão

Pendência

• Continue com testes de cocotb
• Experimente os parâmetros para criar versão menor (s) para o Openlane

Liberação original

O projeto

Esta é a liberação do núcleo do processador de energia A2O e a implementação do FPGA associada (usando o ADM-PCIE-9V3 FPGA).

Veja as informações do projeto para obter detalhes.

O núcleo

O núcleo A2O foi criado para otimizar o desempenho de thread único e direcionado com mais de 3 GHz na tecnologia de 45nm.

É uma implementação de 27 FO4, com um pipeline fora de ordem que suporta 1 ou 2 threads. Ele suporta totalmente o Power ISA 2.07 usando o livro III-E. O núcleo também foi projetado para suportar implementações flashes das macros lógicas MMU e AXU. Isso inclui a eliminação do MMU e o uso do modo somente ERAT para tradução/proteção.

A história

O design A2O foi um seguimento para A2I, escrito em Verilog, e apoiou uma contagem de roscas mais baixa que a A2I, mas um desempenho mais alto por thread, usando execução fora de ordem (renomeação de registro, estações de reserva, buffer de conclusão) e uma fila de lojas.

A interface externa A2L2 é amplamente a mesma para os dois núcleos.

Notas de implementação do FPGA

1. Existem muitos botões disponíveis para parâmetros de geração de ajustes. Muito pouca experimentação foi feita para testar se eles funcionam, ou os efeitos na área etc.
2. Somente a geração de fibra única foi feita até agora. O FPGA em uso possui uma utilização muito alta com um thread.
3. A2I usou clk_1x e clk_2x (para algumas das matrizes especiais), mas o A2O também usa CLK_4X. Isso (e possivelmente junto com o congestionamento da área) levou à alteração do CLK_1X para 50MHz para diminuir a pressão de tempo (configurar e manter erros).

Escala de tecnologia

Uma comparação do design na tecnologia original e dimensionada para 7nm (SMT2, ponto fixo, sem MMU):

	Freq	Pwr	Freq	PWR Classificação	Área	Vdd
45nm	2,30 GHz	1,49 w			4,90 mm 2	0,97 v
7nm	3,90 GHz	0,79 w	4.17 GHz	0,85 w	0,31 mm 2	1.1 v
7nm	3,75 GHz	0,63 w	4.03 GHz	0,67 w	0,31 mm 2	1,0 v
7nm	3,55 GHz	0,49 w	3,87 GHz	0,52 w	0,31 mm 2	0,9 v
7nm	3,07 GHz	0,32 w	3,60 GHz	0,38 w	0,31 mm 2	0,8 v
7nm	2,40 GHz	0,20 w	3,00 GHz	0,25 w	0,31 mm 2	0,7 v

Essas estimativas são baseadas em um projeto semicustom em processos representativos de fundição (IBM 45NM/Samsung 7NM).

Conformidade

O núcleo A2O é compatível com o Power ISA 2.07 e precisará de atualizações para estar em conformidade com a versão 3.0c ou 3.1. O Power ISA 3.0C e 3.1 são as duas versões de Power ISA contribuíram para a OpenPower Foundation pela IBM. As mudanças incluirão:

• Tradução do Radix
• Atualizações de OP, para eliminar as não conforme e adicionar as faltando necessárias para um determinado nível de conformidade
• Vários 'modo' e outras mudanças para atender ao nível de conformidade direcionado à especificação aberta (III-E precisa ser alterado para iii)

Variado

1. A2O não foi lançado como produto; A documentação foi derivada do A2I, mas é muito menos completa que a versão A2I. A documentação foi editada e atualizada sempre que possível, mas, sem dúvida, permanecem erros em relação ao RTL (especialmente no SPRS específico da implementação).

   Por favor, use 'problemas' para relatar erros.

Errata

1. Há um problema que está sendo contornado definindo LSUCR0.DFWD = 1 e limitando o tamanho da fila da loja (atualmente em 4). Embora pareça estar diretamente relacionado ao encaminhamento (L1 DC Hit Returns 0's em vez de dados), o tamanho da fila da loja também teve que ser limitado.

   Não depurado neste momento; poderia estar relacionado a:

   1. Bad Generation Parm
   2. Edição ruim para atualizações de origem relacionadas à compilação para Vivado
   3. ???