現在自作CPUではFPUの演算器としてIPのcvfpu(FPNew)を使用している。これはかなりまともに使える演算器IPだと思うので、現在サポートしようとしているベクトル命令のFPU演算命令もFPNewを使ってサポートしていきたい。
とりあえず簡単なFMA命令は動くようになりたい。ベクトル演算器のオペランドに、ベクトル・レジスタからのデータを3つ取ってきて書き込むだけだ。
// -------------- // FPU Pipeline // -------------- fpnew_top #( // FPU configuration .Features (scariv_vec_pkg::FPNEW_VEC_CONFIG), .Implementation (scariv_vec_pkg::FPNEW_VEC_IMPL), .TagType (scariv_vec_pkg::aux_fpnew_t) ) u_fpnew_top ( .clk_i (i_clk), .rst_ni (i_reset_n), // Input signals .operands_i (w_fpnew_ex1_rs_data ), .rnd_mode_i (w_ex1_fpnew_rnd_mode ), .op_i (w_ex1_fpnew_op ), .op_mod_i (w_ex1_fpnew_op_mod ), .src_fmt_i (w_ex1_fpnew_src_fp_fmt ), .dst_fmt_i (w_ex1_fpnew_dst_fp_fmt ), .int_fmt_i (w_ex1_fpnew_int_fmt ), .vectorial_op_i(1'b1 ), .tag_i (w_ex1_fpnew_tag_in ), .simd_mask_i (1'b0 ), // Input Handshake .in_valid_i (w_ex1_fpnew_valid ), .in_ready_o ( ), .flush_i (w_ex1_commit_flush), // Output signals .result_o (w_fpnew_calc_result), .status_o (w_fpnew_status ), .tag_o (w_fpnew_tag_out ), // Output handshake .out_valid_o (w_fpnew_out_valid), .out_ready_i (1'b1 ), // Indication of valid data in flight .busy_o () );
簡単なテストで、FMA命令が動作していることを確認した。
4879 : 397 : PC=[000000008000204e] (M,17,01) d2078553 fcvt.d.w fa0, a5 FPR[10](74) <= 4056000000000000 4879 : 398 : PC=[0000000080002052] (M,17,02) 5e055c57 vfmv.v.f v24, fa0 VPR[24](54) <= 40560000_00000000_40560000_00000000_40560000_00000000_40560000_00000000_40560000_00000000_40560000_00000000_40560000_00000000_40560000_00000000_ 4879 : 399 : PC=[0000000080002056] (M,17,04) d2058553 fcvt.d.w fa0, a1 FPR[10](46) <= 4059000000000000 4880 : 400 : PC=[000000008000205a] (M,18,01) 5e055cd7 vfmv.v.f v25, fa0 VPR[25](44) <= 40590000_00000000_40590000_00000000_40590000_00000000_40590000_00000000_40590000_00000000_40590000_00000000_40590000_00000000_40590000_00000000_ 4884 : 401 : PC=[000000008000205e] (M,19,01) b39c1f57 vfmacc.vv v30, v25, v24 VPR[30](45) <= 46ff7800_46ff7800_46ff7800_46ff7800_46ff7800_46ff7800_46ff7800_46ff7800_46ff7800_46ff7800_40e9c800_00000000_40e9c800_00000000_40e9c800_00000000_ 4884 : 402 : PC=[0000000080002062] (M,19,02) 00009fb9 c.addw a5, a4 GPR[15](99) <= 0000000000000060 4884 : 403 : PC=[0000000080002064] (M,19,04) fef651e3 bge a2, a5, pc - 30 4885 : 404 : PC=[0000000080002046] (M,20,01) 40f5873b subw a4, a1, a5 GPR[14](17) <= 0000000000000004 4886 : 405 : PC=[000000008000204a] (M,21,01) 05877757 vsetvli a4, a4, e64, m1, ta, mu GPR[14](152) <= 0000000000000004 4887 : 406 : PC=[000000008000204e] (M,22,01) d2078553 fcvt.d.w fa0, a5 FPR[10](0) <= 4058000000000000 4887 : 407 : PC=[0000000080002052] (M,22,02) 5e055c57 vfmv.v.f v24, fa0 VPR[24](56) <= 40560000_00000000_40560000_00000000_40560000_00000000_40560000_00000000_40580000_00000000_40580000_00000000_40580000_00000000_40580000_00000000_ 4887 : 408 : PC=[0000000080002056] (M,22,04) d2058553 fcvt.d.w fa0, a1 FPR[10](2) <= 4059000000000000 4889 : 409 : PC=[000000008000205a] (M,23,01) 5e055cd7 vfmv.v.f v25, fa0 VPR[25](46) <= 40590000_00000000_40590000_00000000_40590000_00000000_40590000_00000000_40590000_00000000_40590000_00000000_40590000_00000000_40590000_00000000_ 4896 : 410 : PC=[000000008000205e] (M,24,01) b39c1f57 vfmacc.vv v30, v25, v24 VPR[30](47) <= 46ff7800_46ff7800_46ff7800_46ff7800_46ff7800_46ff7800_46ff7800_46ff7800_46ff7800_46ff7800_40ee7800_00000000_40ee7800_00000000_40ee7800_00000000_ 4896 : 411 : PC=[0000000080002062] (M,24,02) 00009fb9 c.addw a5, a4 GPR[15](126) <= 0000000000000064
