FPGA開発日記

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NVDLAの内部構成調査(2. BDMAの使用方法について)

RISC-VのNVDLAがコラボしたり、NVDLAの調査も再度実施しなければならないと思ってきた。

riscv.org

テストパタンの中で、sanity1 / sanity2 BDMAのテストパタンだ。 BDMAはいわゆるDMAのことなのだが、ディープラーニング向けのDMAよろしく、いろんな設定ができるようになっている。

まずは、sanity2のテストパタンのテストの内容をチェックしていこう。 Feature Dataという入力データを外部から取り込んで、別のメモリ場所に格納するというDMAのテストである。 Feature Dataはsample_surf.datというデータに格納されている。これはreadmemhでcsb_master_seqというモジュール経由であらかじめ外部メモリに格納されているものとする。

load_mem 0x80000000 0x1000 sample_surf.dat

テストパタンの内容としては、0x80000000から格納されているsample_surf.datのデータを0x81000000にDMA転送するというものである。 この時に幾つかパラメータを設定するのだが、その前にFeature Dataの構造について理解しておく必要がある。

パラメータには大きく分けて"LINE"向け、"SURFACE"向けのパラメータが存在している。 マニュアルを読んだ感じだと、

  • LINE : Feature DataのW(Width)×H(Height)に相当するデータ群
  • SURF : Feature DataのC(Channel)に相当するデータ群

であると理解した。これらについて、BDMAでは転送ストライドをそれぞれ設定しながらデータを流すことができるというわけだ。

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図. Feature DataとLINE / SURFACEの関係(想像)

転送パラメータについて確認しよう。

  • SURF向けの設定
    • CFG_SRC_SURF_0 : SURFのSource Addressのストライド数。この1SURF(=Channel)は、ここで設定したバイト数の間隔で配置されているものとする。
      • テストパタン : 0x800 (つまりSURFは0x800バイト毎に配置されている)
    • CFG_DST_SURF_0 : SURFのDestination Addressのストライド数。
      • テストパタン : 0x800 (つまりSURFは0x800バイト毎に転送する。)
    • CFG_SURF_REPEAT_0 : SURFを何ブロック分転送するかを示している。ここでは0が設定されているので1回分転送する。
  • LINE向けの設定
    • CFG_SRC_LINE_0 : LINEのSource Addressのストライド数。この1LINE(=W×H)は、ここで設定したバイト数の間隔で配置されているものとする。
      • テストパタン : 0x100 (つまりLINEは0x100バイト毎に配置されている)
    • CFG_DST_LINE_0: LINEのDestination Addressのストライド数。
      • テストパタン : 0x100 (つまりLINEは0x100バイト毎の場所に転送される)
    • CFG_LINE_0 : 1LINEのサイズを指定する。ここでは7が設定されているので8(=7+1)×32-byte(256-bit)が転送される。
    • CFG_LINE_REPEAT_0 : LINEを何ブロック転送するかを示している。ここでは7が設定されているので8(=7+1)回LINEが転送される。

それぞれの関係図を示すと以下のようになる。3次元の入力データに対して、このようにして自由に転送できる領域を変えている。

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図. NVDLAのBDMA機能の各種パラメータと転送データの関係