Pull to refresh

Аппаратный сортировщик чисел на verilog-е

Algorithms *
Tutorial
В этой моей статье, как и в предыдущей рассматривается цифровая схемотехника с точки зрения программиста. Но в этот раз будет разобрана «более алгоритмическая» задача сортировки чисел, с разбором verilog-кода. Рассматриваемое аппаратное решение позволяет отсортировать n чисел за время 2*n. На картинке ДПВ показан вывод на монитор от тестового проекта для ПЛИС, там каждой линии соответствует один тик сортировщика, сначала n тиков случайные числа записываются в сортировщик, затем n тиков выводятся числа отсортированные.



Читать дальше →
Total votes 45: ↑44 and ↓1 +43
Views 20K
Comments 49

Не-фон неймановский компьютер на базе комбинаторной логики

Concurrent computing *Functional Programming *
Здравствуйте. В этой статье я расскажу про свой хобби-проект не-фон неймановского компьютера. Архитектура соответствует функциональной парадигме: программа есть дерево применений элементарных функций друг к другу. Железо — однородная статическая сеть примитивных узлов, на которую динамическое дерево программы спроецировано, и по которой программа «ползает» вычисляясь.


Примерно так работает дерево, только здесь для наглядности вычисляются арифметическое выражение, а не комбинаторное; шаг на рисунке — один такт машины.

Сейчас готов ранний прототип, существующий как в виде потактового программного симулятора, так и в виде реализации на ПЛИС.
Читать дальше →
Total votes 47: ↑45 and ↓2 +43
Views 25K
Comments 36

Как разрабатываются и производятся процессоры: проектирование ЦП

Manufacture and development of electronics *Computer hardware Popular science CPU Electronics for beginners
Translation
image

Теперь, когда мы знаем, как работают процессоры на высоком уровне, настало время углубиться в разбор процесса проектирования их внутренних компонентов. Это вторая статья из серии, посвящённой разработке процессоров. Рекомендую изучить для начала первую часть, чтобы вы понимать изложенные ниже концепции.

Часть 1: Основы архитектуры компьютеров (архитектуры наборов команд, кэширование, конвейеры, hyperthreading)
Часть 2: Процесс проектирования ЦП (электрические схемы, транзисторы, логические элементы, синхронизация)
Часть 3: Компонование и физическое производство чипа (VLSI и изготовление кремния)
Часть 4: Современные тенденции и важные будущие направления в архитектуре компьютеров (море ускорителей, трёхмерное интегрирование, FPGA, Near Memory Computing)

Как вы возможно знаете, процессоры и большинство других цифровых устройств состоят из транзисторов. Проще всего воспринимать транзистор как управляемый переключатель с тремя контактами. Когда затвор включён, электрический ток может течь по транзистору. Когда затвор отключён, ток течь не может. Затвор похож на выключатель света в комнате, только он гораздо меньше, быстрее и может управляться электрически.

Существует два основных типа транзисторов, используемых в современных процессорах: pMOS (PМОП) и nMOS (NМОП). nMOS-транзистор пропускает ток, когда затвор (gate) заряжен или имеет высокое напряжение, а pMOS-транзистор пропускает ток, когда затвор разряжен или имеет низкое напряжение. Сочетая эти типы транзисторов комплементарным образом, мы можем создавать логические элементы КМОП (CMOS). В этой статье мы не будем подробно разбирать особенности работы транзисторов, но коснёмся этого в третьей части серии.
Читать дальше →
Total votes 33: ↑33 and ↓0 +33
Views 27K
Comments 8