М8 и я

[Hunta]

Судя по тому, что я наблюдал (разные показали скорости скорости сложения регистр - память в SPEED) - кэш играет свою роль.
Возможно, там как раз плата стартует с выключенной или включённой кэш памятью.
Вот только как это делается - я пока не понимаю.
Способ, который я знаю - выставить бит cache bypass в регистре управления кэшом.
Но он сбрасывается при выполнении команды RESET
Она выполняется, когда входишь в код ПЗУ из MicroODT
Можно, конечно, попробовать его выставить уже из ПЗУ и потом загрузиться, но пройдёт ли такой фокус - с ходу не скажу.

По хорошему, надо сделать как в KDJ-11E - полностью отказаться от кэша, но учитывая, что на процессоре есть вход MISS L (промах кэша) - нужно, что бы на нём всегда висела единица.

- - - Добавлено - - -

Вдогонку.

Судя по документации - если пришёл сигнал MISS L, J-11 увеличивает длительность цикла шины минимум в два раза (то есть из кэша цикл - 4 такт, промах - и уже минимум 8 тактов, даже если RPLY прилетит раньше), ну и дальше шаг 2 такта

[Vslav]

Судя по документации - если пришёл сигнал MISS L, J-11 увеличивает длительность цикла шины минимум в два раза (то есть из кэша цикл - 4 такт, промах - и уже минимум 8 тактов, даже если RPLY прилетит раньше, ну и дальше шаг 2 такта)

Я правильно понимаю что это такты 10МГц? Число микроциклов не увеличивается, просто растягивается цикл внешнего обращения к шине.
Поэтому просто поделить 10/4 и сказать что J-11 работает на 2.5МГц не совсем корректно.
С ВМ3 ситуация другая, там частота внешней шины и ядра одинаковые. В ВМ3 добавили отдельный сумматор на PC+2 и, учитывая предварительный декодер команд, эта штука стала тратить всего 2 такта на операции регистр-регистр, узким местом стала внешняя шина (и ВМ3 очень не помешал бы внутренний кеш). Вот и любопытно, насколько удачно это решено в J-11. Кстати, а сколько тактов занимает обращение ВМ3 к статической памяти платы 2018? Интересно было бы увидеть собственно на процессоре.

[Hunta]

Я правильно понимаю что это такты 10МГц

Нет, это такты 20 МГц (на стороне памяти). То есть разборки с адресом, ожидание DIN (DOUT) - и вот тут не понятно сколько, а как только прилете DIN(DOUT) - задержка на один такт 20 МГц - и выдача RPLY. Без задержки не работало (видимо данные не успевали устаканиваться, но я думаю попробовать по спаду клока).

Насчёт 2.5 МГц - безусловно - не совсем корректно, но думаю можно сказать, что это его макс частота на чтение. Кроме чтения (из памяти!) с попаданием в кэш и nop-операции (проц не работает с шиной, у него внутренние дела) - вроде все остальные операции идут растянутым циклом - то есть минимум 8 клоков.

Но и 1600 операций сложения на регистр-регистр - это тоже как бы макс скорость ВМ3 Что тоже не совсем корректно

Кстати, а сколько тактов занимает обращение ВМ3 к статической памяти платы 2018?

Как только прилетает DIN(DOUT) - выдаётся RPLY без задержки. Насколько я помню, это даже не тактируется клоком Память выбрана, DIN(DOOT) прилетел - логическим выражением выдаётся RPLY - то есть только внутри CPLD-шные задержки, а она 10 нс. Микрухи памяти - 45 нс.

Я могу снять диаграммы, но это уже скорее всего в следующие выходные

[Vslav]

Насчёт 2.5 МГц - безусловно - не совсем корректно, но думаю можно сказать, что это его макс частота на чтение. Кроме чтения (из памяти!) с попаданием в кэш и nop-операции (проц не работает с шиной, у него внутренние дела) - вроде все остальные операции идут растянутым циклом - то есть минимум 8 клоков.

Но и 1600 операций сложения на регистр-регистр - это тоже как бы макс скорость ВМ3 Что тоже не совсем корректно

Почему? 3 такта на инструкцию у ВМ3 - это реально наблюдалось

Сравним ВМ3 5 МГц и J11 на 10 МГц, рег-рег, без ветвлений и с идеальными доступом к памяти:

1801ВМ3@5MHz - 3 такта на инструкцию (из них один такт ядро простаивает) - 600нс/инструкция
J11@10MHz 10- 4 такта на инструкцию (попали в кеш) - 400нс/инструкция

Итого - на штатных частотах ВМ3 проиграл, потому что медленная шина. Но если J11 лишить кеша, то ситуация может и поменяться
А ядра у них на этих частотах одинаковые 2такта/инструкция и 4такта/инструкция дают одинаковые 2.5MIPS.

Я могу снять диаграммы, но это уже скорее всего в следующие выходные

SignalTap втыкнуть, должно все сразу все показать.

[Hunta]

Почему? 3 такта на инструкцию у ВМ3 - это реально наблюдалось

Я не про то, что наблюдалось или не наблюдалось (знаю, что наблюдалось), я про то, что, как и в случае с 4 тактами у J-11 - это скорее редкость, чем правило

Но если J11 лишить кеша

Фокус в том, что именно лишить (та же быстрая память, которая БУДЕТ успевать работать со скоростью J-11), а не запретить. Потому как если кэш запретить - будут растянутые циклы по 8 тактов, когда J-11 ждёт якобы медленную память (а она та же самая, что и у ВМ3, то есть отнюдь не медленная). То есть по сути мы просто искусственно затормозим в два раза чтение из памяти для J-11, а ВМ3 будет работать на полной. Думаю, это неправильно

- - - Добавлено - - -

Сигналтап - да, но у меня с сигналтапом только FPGA на мультиконтроллере, а там мало ячеек. Надо специально тест нарисовать. Попробую.

- - - Добавлено - - -

Результат генерации на (почти) 15 МГц

15 МГц:

18:59:36
15:28:47
03:30:49

10 МГц:

19:16:26
14:35:43
04:40:43

Против времени ВМ3

15:59:13
09:49:43
06:09:30

[Vslav]

искусственно затормозим в два раза чтение из памяти для J-11, а ВМ3 будет работать на полной. Думаю, это неправильно

Из моего предыдущего поста вполне очевидно что J11 с кешем быстрее, тут интересного немного.
Правильно было бы обеспечить эквивалентно-равную частоту ядрам (5/10) и равный доступ к памяти и сравнить эффективность именно ядер. Но как это сделать, когда у процессоров соотношения частот шины и ядра разные - непонятно. Это только переносить ядра на FPGA и делать одинаковый ввод-вывод на одной и той же шине.

[Advertiser]

[Hunta]

и равный доступ к памяти

Равный доступ в нашем случае - это не искусственное замедление работы проца при достаточно быстрой памяти. Для J-11 это ситуация, когда кэщ не промахивается. DEC делала платы с J-11 и без кэша с быстрой памятью - 11/93. И его производительность - максимальная для J11 - 1 vup. Модель с таким же по частоте процом (18 МГц) и с кэшем - 11/83 - 0.72 VUP.

Тогда и для ВМ3 надо замедлять память.

А ещё - память у ВМ3 сидит рядом, а J-11 обращается к ней через корзину - поэтому, думаю, и пришлось поставить задержку с выдачей RPLY, что бы данные устаканились.

Так что в данной варианте адекватных результатов мы не получим - надо оба проца сажать в одинаковые условия работы с памятью.

[Vslav]

а ВМ3 будет работать на полной.

Я, кстати, про диаграммы и спросил - потому что интересно за сколько тактов ВМ3 обращается к памяти. Если там 4 такта @5MHz, то условия с J-11 без кеша (8 тактов @10 MHz) будут равными.

- - - Добавлено - - -

Так что в данной варианте адекватных результатов мы не получим - надо оба проца сажать в одинаковые условия работы с памятью.

У них разные блоки ввода-вывода и разные соотношения частот к ядру, пока непонятно можно ли это сделать. Можно достичь только какого-то приближения, вариант с равным доступом 800нс - один из возможных.

[Hunta]

Я пробовал убирать задержку - начинали работать неустойчиво ПЗУ и ОЗУ. То есть в любой момент могла вылететь система или код в ПЗУ.
Но судя по тому, что до какой то степени работал - можно попробовать по спаду выдавать RPLY

- - - Добавлено - - -

Если там 4 такта @5MHz

SSYNC выдаётся сразу с SYNC, RPLY сразу на DIN(DOUT) - думаю - три такта

[Vslav]

SSYNC выдаётся сразу с SYNC, RPLY сразу на DIN(DOUT) - думаю - три такта

Надо смотреть реальные диаграммы. Я тоже думал что на моем стенде 3 такта, но SignalTap меня в этом разубедил, пришлось ухищряться и даже менять прошивку MAX3064 на модуле чтобы выйти на 3 такта. Проблема была в позднем снятии REPLY по снятию DIN/DOUT, пока сигнал DIN/DOUT проходил с ВМ3 через буфер на 3064, обрабатывался автоматом состояний на 50МГц внутри основной платы, снимался RPLY и проходил обратно через 3064 на процессор - ВМ3 на частоте 5+МГц считал что RPLY не снят вовремя и не начинал новый цикл. Пришлось добавить RPLY &= DIN | DOUT внутри MAX3064 и это помогло. Любопытно что помогало и снижение частоты ВМ3 - на 4МГц процессор успевал увидеть снятый RPLY и тратил тоже только 3 такта на цикл шины.

PS. Можно просто запустить цикл из сотни MOV подряд и посмотреть скопом на частоту SYNC.