レポート集計(教官用)

シラバス/Syllabus

目的 This lecture gives a basic knowledge from modeling to physical design of CPUs.
参考書 Computer Architecture A Quantitative Approach ISBN:978-0-12-383872-8
前提知識 None
評価 Reports
オフィスアワー None (make an appointment by e-mail)

コンピューティングアーキテクチャ特論I(Computer Organization and Design Ed.5輪講)演習形式・公開

1章 パイプラインプロセッサ(パタヘネ輪講が主,以下は補足資料)

順序回路の設計
パイプラインプロセッサ1
パイプラインプロセッサ2
パイプラインプロセッサ3
ハザード1
ハザード2

コンピューティングアーキテクチャ特論II/III/IV(回路記述・FPGA・WiFi・Analog)演習形式・公開

3章 Verilogによるハードウェア記述と動作検証(Verilog入門本が主,FPGA利用,以下は補足資料)

23年度演習
24年度演習(J)
24年度演習(E)
VERILOGクイックリファレンス
補足1:テストベンチ
補足2:シミュレータ
補足3:テンプレート
補足4:メモリ仕様

付録:旧コンピューティングアーキテクチャ特論I(アーキテクチャ策定法・シミュレータ設計法)講義形式・公開

A01章 アーキテクチャとシミュレータとOS

アーキテクチャ階層の役目
シミュレータとエミュレータ
「CPUでやりたいことをできるにかえる基本の12章オンライン版
「OHM大学テキスト コンピュータアーキテクチャ」第10章OSの役割 pp.114-118
VPPシミュレータ(proj-vpp/src/tim-*.tgz)
SPARC-V9-MICシミュレータ(proj-sap/src/ssim9-20131118.tgz)

A01章 C言語による命令レベルシミュレータ(EMIN)

JVMシミュレータ(proj-jvm/src/kaffe-1.0b4.tgz)
IBM370/SPARCエミュレータ(proj-rm/src/msim{8,9}.tgz)
SPARC-V8区間再利用シミュレータ(proj-camp/src/hsim-20081010.tgz)
SH2シミュレータ(proj-sh2/src/ssim-20100620.tgz)
ARM/EMINエミュレータ+OS(proj-emin/src/asim+fsim+femu)
ARM/EMIINエミュレータ+OS(proj-emin/src/asim+tsim+temu)

A01章 C言語によるレジスタトランスファレベルシミュレータ(EMAX)

ARMシミュレータ+OS(proj-arm/src/osim-20080430-armonly.tgz)
ARM+VLIWシミュレータ+OS(proj-frv/src/osim-20080909.tgz)
VLIWアレイシミュレータ(proj-lap/src/nsim-20110701-gp5v.tgz)
高信頼VLIWアレイシミュレータ(proj-lap/src/esim-20110711-gp6v+erela.tgz)
EMAX2/Intel仕様(proj-emax/doc/emax2/emax2.pdf)
EMAX2/Intelシミュレータ(proj-emax/src/xsim)
EMAX2/ARM32,EMAX4/ARM32,EMAX5/ARM64仕様(proj-arm32/doc/emax4/emax4.pdf)
EMAX2/ARM32シミュレータ(proj-arm32/src/asim)
並列EMAX4/ARM32シミュレータ(proj-arm32/src/bsim)
並列EMAX5/ARM64シミュレータ(proj-arm64/src/bsim)

A01章 FPGAとPCI-HOST連携によるI/Oとシステムコールの構築(PCI-FPGA利用)

HOST⇒FPGA内REG一括転送,処理結果⇒HOST一括転送

GP600Mマニュアル
GP600M仕様
XC2V6000資料
XILINX合成・シミュレーション資料
XILINXゲートレベル資料
STEREOマッチング(proj-stereo/fpga/step1017)

キャッシュミスを契機として,FPGA⇒HOST,HOST⇒FPGAキャッシュフィル

(再掲)ARM+VLIWシミュレータ+OS(proj-frv/src/osim-20080909.tgz)
(再掲)VLIWアレイシミュレータ(proj-lap/src/nsim-20110701-gp5v.tgz)
(再掲)高信頼VLIWアレイシミュレータ(proj-lap/src/esim-20110711-gp6v+erela.tgz)

FPGA上SSRAMをmmapによりHOSTにマップ,SSRAM参照が基本動作

(再掲)ARM/EMINエミュレータ+OS(proj-emin/src/asim+fsim+femu)

ユーザプログラムによるHOST⇒FPGA内DDR3,処理結果⇒HOST書き戻し

(再掲)EMAX2/Intelシミュレータ(proj-emax/src/xsim)

FPGA上DDR3をmmapによりHOSTにマップ,DDR3参照が基本動作

(再掲)EMAX2/ARM32シミュレータ(proj-arm32/src/asim)
(再掲)並列EMAX4/ARM32シミュレータ(proj-arm32/src/bsim)
(再掲)並列EMAX5/ARM64シミュレータ(proj-arm64/src/bsim)

付録:旧コンピューティングアーキテクチャ特論IV(大規模LSI合成配置配線物理設計演習)演習形式・要NDAのため非公開

A02章 回路合成と評価(PCI-FPGA/ASIC利用)

TUTORIAL環境 proj-emin/fpga

A02章 配置配線とLSI化(ASIC利用)

セミナー資料 EMINの作り方
TUTORIAL環境 proj-emin/rohm18/VDEC-P-and-R.pptx

A03章 大規模LSI(ASIC利用EMAX2)

TUTORIAL環境 proj-pcpu2/tokuron4.pdf

参考

大容量CAM proj-camp/fpga/4dev_verilog/
耐故障試験 proj-dep/fpga/step0008/
EMAX2/Intel proj-emax/fpga/step4006-GP6X/
EMAX2/Intel proj-emax/fpga/step4008-GP6X-fpu/
EMAX2/ZYNQ proj-arm32/fpga/step4008-ZYNQ-fpu-rohm18/
EMIN proj-emin/fpga/step0005/
OROCHI proj-frv/fpga/step0008-r1163/
LAPP*4 proj-lap/fpga-erela/step2035-GP5V-4way/
LAPP*8 proj-lap/fpga-fpu/step3035-GP5V-8way/
ERELA proj-lap/fpga-erela/step2038-GP6V-4way/
Simple-VLIW proj-lap/fpga-vliw/step4061-GP6V-4way/
SH2 proj-sh2/fpga/step1012/
STEREO proj-stereo/fpga/step1017/

2016年プロジェクト実習テーマ

担当者:中島康彦(コンピューティングアーキテクチャ研究室)
テーマ:大容量FPGA内蔵ARMv8-SoCを用いた超高速動画認識システムの構築
概要:企業の技術者と組んで,商用化を想定した超高速動画認識システムの構築を目指します.最新大容量FPGAを搭載したZynq-Ultrascale+を用いて,カーネルビルド,ドライバ組み込み,SDSoCやVivadoを用いた大容量プログラマブルロジックの接続,CGRAアクセラレータ設計,性能評価を行う.
日程:第3期(不定期)
使用機器:Zynq-Ultrascale+(ZCU102)開発キット,Vivado-HLS, SDSoC等
教科書・参考書:随時指示
受入人数: 2名
申込方法: 9/23までにis-jimu@ad.naist.jpにメイル
希望者が多い場合の選考基準:HDL設計経験,FPGA使用経験,CGRA使用経験を重視
その他:無し
Instructor: Yasuhiko Nakashima (Computing Architecture Lab.)
Project Name: Development of Highspeed Video Recognition System with Large-scale FPGA embedded in ARMv8-Soc
Overview: Latest ARMv8-SoC system with large scale FPGA is provided. Participants can get skills how to build, customize, tune and evaluate the combination of OS, drivers, softwares and high-speed CGRA accelerators. An engineer from a company also gives advices for arranging the prototype system as a commercial product.
Schedule: Quarter III (irregular)
Equipments: Zynq-Ultrascale+(ZCU102) Development Kit, Vivado-HLS, SDSoC
Text: provided on demand
Number of students: Two
Application: e-mail to is-jimu@ad.naist.jp due 23th September.
Criterion of choice in case of overflow: Experiences in HDL, FPGA and CGRA are important
Other: None