Diapositiva 1 - Eduardo Jonathan Martínez Montes

Ing. Eduardo Jonathan Martínez Montes
Dr. Marco Antonio Ramírez Salinas
Índice
Procesamiento Vectorial
Microarquitectura SIMD
Estado del Arte
Objetivo
Plan de Trabajo
Conclusiones
MICROSE - 2013
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Procesamiento Vectorial
 Un procesador vectorial es una Unidad Central de
Procesamiento (CPU).
 Opera sobre un arreglo de una dimensión de
información.
 Aplica la misma instrucción a diferentes datos del
mismo tipo.
 Emplea aritmética saturada.
 Operandos limitados entre valores máximos y mínimos
MICROSE - 2013
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Microarquitectura SIMD
 Ha sido utilizada desde principios de los años 80s.
 En los años 90s las computadoras personales se
popularizaron en el mercado doméstico.
 El Pentium MMX© fue el primer procesador para
computadoras personales en incluir tecnología SIMD.
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Procesamiento Escalar vs Vectorial
MICROSE - 2013
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Superescalar vs Vectorial
 Paralelismo a nivel de instrucción.
 Paralelismo a nivel de datos.
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Procesamiento Vectorial
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Negativo de una Imagen
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Implementación y Desarrollo
AltiVec - IBM
2002
1996
SSE4 - Intel
Pentium II
(MMX)- Intel
1998
1996
3DNow!. - AMD
SSE3 - Intel
Sandy Bridge y
Bulldozer Intel y AMD
2000
2004
2011
1998
2000
1997
AltiVec Motorola
2006
2002
2006
2008
2010
2012
2002
2008
2013
SSE2 - Intel
Advanced
Vector
Extensions
(AVX) - Intel
AVX2 - Intel
2004
1999
SSE y SSE2 AMD
Streaming
SIMD
Extensions
(SSE)- Intel
1996
2004
2003
Advance
3DNow!
(3DNow! 2) AMD
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Arquitectura Lagarto
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Problemática a abordar
 No se cuenta con un diseño en México de esta
tecnología.
 Los diseños existentes son cerrados y propietarios.
 Proyecto Lagarto EP no cuenta con una unidad
vectorial.
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Descripción de la solución al
problema planteado
 El diseño propuesto estará inspirado en la
microarquitectura RISC.
 Conjunto de instrucciones compatible con MIPS
Digital Media eXtension (MDMX).
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Contribuciones esperadas
 Sumador vectorial.
 Divisor vectorial.
 Multiplicador vectorial.
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Justificación
 Lagarto EP es un procesador embebido en desarrollo
para la investigación y docencia.
 Actualmente este procesador carece de algunas
unidades, por lo que este proyecto pretende dotarlo de
una unidad de Extensión Multimedia.
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Objetivo
 Diseñar una unidad de extensión multimedia en
lenguaje Verilog para el microprocesador Lagarto EP
bajo la arquitectura RISC.
 Diseñar un sumador con aritmética saturada.
 Diseñar un multiplicador con aritmética saturada.
 Diseñar un divisor con aritmética saturada.
 Implementar el MIPS Digital Media eXtension
(MDMX).
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Plan de trabajo y cronograma
2014
Jan
2015
Mar
May
Jul
Sep
Nov
Jan
Mar
May
Jul
Jan 6 - Mar 31
Investigación ISA MIPS
Jan 6 - Apr 30
Diseño - Decodificador de instrucciones vectoriales
Apr 1 - May 31
Diseño - Unidades de ejecución vectorial
May 1 - Oct 31
Diseño - Camino de datos segmentado
Jun 1 - Mar 31
Benchmarks - Diseño de programas de prueba
Sep 1 - May 31
Benchmarks - Simulación y comparación de resultados
Dec 1 - Jun 30
Integración al procesador Lagarto II
Feb 1 - Jul 31
Estancia en UPC
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Conclusiones
 El presente trabajo mejorará el desempeño del
procesador que se está diseñando en el proyecto
Lagarto II.
 Se incrementaran el número de aplicaciones en las que
se pueda utilizar el procesador Lagarto II.
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¿Preguntas?
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