Вектор-06Ц: Altera DE1

[svofski]

Ты видимо слушал через обычный разъем наушников на DE1? Я уже подзабыл, как там сделан звук, но по-моему он идет через какой-то хитрый аудиокодек, который наверняка работает на чем-нибудь типа 48кГц. То есть картина получается очень похожей на то, что имеем в эмуляторах. Чтобы не было эффектов стычки ШИМа с кодеком можно было бы попробовать вывести ШИМ на ножку и послушать ее напрямую (через резистор и конденсатор).

А чтобы правильно вывести через кодек, получается надо делать настоящий ресемплер, как в v06x.

[Advertiser]

[ivagor]

Да, все так.

[ivagor]

Чтобы поддержать марку DE1 напомню результаты разгона с кэшем (я их где-то выкладывал, но уже и сам забыл).
Максимальная попробованная частота проца - 81 МГц. Больше не пробовал только из-за того, что хотел поддерживать частоту SDRAM как минимум x2 (в данном случае 162 МГц).
Скорость при этом выросла в 13.5 раз, можно сказать, что "эквивалентная частота вектора" была чуть больше 40 МГц. Уверен, что это не предел, если увеличить эффективность кэширования.

[ivagor]

Приведенная ранее оценка для DE1

Скорость при этом выросла в 13.5 раз

была заниженной, т.к. получена при демонстрационном прогоне Ambal3Dp8, и там очень сильно влияет ожидание прерывания.
Взял для теста время распаковки теста устройств запакованного шринклером. И решил не брать рекордную частоту проца, т.к. там была нестандартная развертка и надо твикать все что можно и я уже забыл часть того, что нужно твикать. Частота проца 72 МГц, SDRAM 144 МГц.
Без кэша быстрее чем стандартный вектор в 12.87 раз.
С кэшем 256 байт быстрее в 17.07 раза.
С кэшем 512 байт быстрее в 17.54 раза.
С кэшем 2 Кб быстрее в 18.12 раза ("эквивалентная частота" вектора 54 МГц).
Дальнейшее увеличение кэша в данном тесте не привело к заметному ускорению (измерял с точностью 1/50 секунды, возможно небольшой выигрыш <1/50 все же был). Отмечу, что в других программах выигрыш от кэша может быть меньше, т.к. у шринклера перекос в сторону чтения, а кэш у меня write through.

[svofski]

Пора уже сделать 8080 с конвейером, спекулятивным исполнением , meltdown и spectre.

[ivagor]

Если серьезно, то при текущей организации работы с памятью на DE1 конвейерный 8080 не очень нужен, тормозит в основном память. Вот на DE2-115 (и других девбордах с жирными плисинами), где вектору достаточно внутренней памяти, конвейер дал бы заметный эффект.
Надо бы сделать какой-то тест/демку, который будет очень сильно тормозить на стандартном векторе. Когда шринклер распаковывает за 3.5 секунды вместо минуты или jpeg 224x224 выводится за примерно 8 секунд вместо 2 с лишним минут, хочется чего-то более тяжелого и продолжительного. И я даже не пробовал и не очень хочу пробовать эти тесты на DE2-115, там будет слишком быстро.

[svofski]

тормозит в основном память

Память ведь сделана SDRAM как SRAM, за каждым байтом лезет с отдельной командой? Кеш тоже сделать, хотя бы на чтение.

[ivagor]

Кэш, к сожалению, все же медленнее, чем просто внутриплисовый sram. И дополнительная проверка на совпадение тэга, и некэширование записи (т.к. сейчас write through) и кэш-промахи и еще кое-что. Улучшить можно, например все же сделать write back и оптимизировать арбитраж, но хотелось бы побольше адекватных тестов, чтобы было чем проверять эффект животворящих улучшений.

[ivagor]

Добавил в тесты мандельброта и сделал Write Back кэш. Несмотря на неэффективную выгрузку из кэша, write back дал прирост скорости 2-3%.
Отмечу, что в шринклерном тесте из-за постоянных перезаписей 1 Кб wb уступает 1 Кб wt. Но с 2 Кб выходит вперед и увеличение с 2 до 4 для wb еще ускоряет (пусть и микроскопически), в отличие от wt.
Эффективной выборке в кэш (и записи из кэша для write back) на векторе мешает организация видео. Приходится выбирать, что важнее, и на данный момент в приоритете скорость выборки видеоданных.

[svofski]

А нельзя сделать, чтобы видеосистема хотя бы для тестов игнорировала кеш? Или даже просто ее временно отключить, чтобы сравнить.