![](./docs/images/ChinaCore_logo.jpg) # Ventus GPGPU(Verilog版本) GPGPU processor supporting RISCV-V extension, developed with Verilog. Copyright (c) 2023-2024 C\*Core Technology Co.,Ltd,Suzhou. 这是“乘影”的Verilog版本,原版(Chisel HDL)链接在[这里](https://github.com/THU-DSP-LAB/ventus-gpgpu) 乘影开源GPGPU项目网站:[opengpgpu.org.cn](https://opengpgpu.org.cn/) 目前乘影在硬件设计上还有很多不足,如果您有意愿参与到“乘影”的开发中,欢迎在github上pull request ## 硬件架构 乘影的硬件架构文档在[这里](https://github.com/THU-DSP-LAB/ventus-gpgpu-verilog/blob/docs/docs/ventus-gpgpu-verilog-release-v1.0-spec.pdf) 承影的硬件结构框图: ![](./docs/images/ventus_verilog_arch1.png) SM核的硬件结构框图: ![](./docs/images/ventus_verilog_arch2.png) ## 综合 我们针对GPGPU进行了DC综合(采用tsmc 28nm工艺),以下是几个重要的配置参数: - NUM\_THREAD = 32 - NUM\_SM = 2 - NUM\_WARP = 8 - DCACHE\_BLOCKWORDS = 2 在只采用HVT和SVT cell的条件下,GPGPU频率为**620MHz**,总面积为**3.908mm2** ## 开始 以gaussian用例为例,进入`testcase/test_gpgpu_axi_top/tc_gaussian`: > 在仿真之前,需要确认GPGPU单个warp的大小:在`src/define/define.v`目录下,修改`NUM_THREAD` - 用VCS仿真: ```shell make run-vcs-4w4t ``` - 结果会显示`PASSED`或`FAILED`: ![](./docs/images/compile_example.jpg) - 用Verdi查看波形 ```shell make verdi ``` - 如果不需要对外的AXI接口,则进入`testcase/test_gpgpu_top/tc_gaussian`,步骤同上 ## 测试用例说明
测试集 warp/thread数 是否通过 当前执行周期数 说明
vecadd:向量加法 4w16t pass 1800 64个元素向量加
4w8t pass 2696 64个元素向量加
4w32t pass 2164 64个元素向量加
8w4t pass 2899 64个元素向量加
matadd:矩阵加法 1w32t pass 2808 4*4矩阵加法
1w16t pass 2500 4*4矩阵加法
2w8t pass 2640 4*4矩阵加法
4w4t pass 4054 4*4矩阵加法
nn:最近邻内插法 2w16t pass 2031 19个点找最近的5个点
4w8t pass 4033 28个点找最近的5个点
4w16t pass 2269 53个点找最近的5个点
8w4t pass 3382 19个点找最近的5个点
8w8t pass 2038 53个点找最近的5个点
gaussian:高斯消元 1w16t pass 10151 四元一次线性方程组消元
2w8t pass 11670 四元一次线性方程组消元
4w4t pass 11537 四元一次线性方程组消元
4w8t pass 15940 五元一次线性方程组消元
bfs:宽度优先搜索算法 2w16t pass 20938
4w8t pass 22730
4w32t pass 36114
8w4t pass 40888
> 注:当前由于DCACHE\_BLOCKWORDS较小,执行周期数会比较长,当DCACHE\_BLOCKWORDS增大的时候, 执行周期会有比较大的改善,这里只是为了评估不同NUM\_THREAD下GPGPU的执行效率 ## 致谢 我们在开发Ventus GPGPU时参考了一些开源设计 | Sub module | Source | Detail | |---------------------------|----------------------------------------------------------------------------------------------|------------------------------------------------------------------------------------| | CTA scheduler | [MIAOW](https://github.com/VerticalResearchGroup/miaow) | Our CTA scheduler module is based on MiaoW ultra-threads dispatcher | | L2Cache | [block-inclusivecache-sifive](https://github.com/sifive/block-inclusivecache-sifive) | Our L2Cache design is inspired by Sifive's block-inclusivecache | | FPU | [XiangShan](https://github.com/OpenXiangShan/XiangShan) | We reused Array Multiplier in XiangShan. FPU design is also inspired by XiangShan | | SFU | [openhwgroup](https://github.com/pulp-platform/fpu_div_sqrt_mvp) | Our SFU module is based on pulp-platform | | Config, ... | [rocket-chip](https://github.com/chipsalliance/rocket-chip) | Some modules are sourced from RocketChip |