跟李凡老师学FPGA图像加速器之D03：加速器基础（20170427课堂笔记）

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        ACC有。
        acc_req。
        CPU有请求，ACC有请求。
        它请求，发给第三方的一个仲裁器，仲裁器根据唯一的仲裁策略，唯一申请者获得资源。
        当CPU有请求，而ACC没有请求的时候，判给CPU。
        当ACC有请求，而CPU没有请求的时候，判给ACC。
        这是仲裁器。
        所以说我们现在看见的架构呢，多出两根线，就是仲裁的请求线。
        仲裁有请求，而CPU和ACC都必须知道当前仲裁给谁，必须由仲裁结果的输入端口，有仲裁的请求线。
        主机，有仲裁的结果线。
        输入是arb_res。

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        有资源的请求是输出的，有输入的仲裁结果。
        判决结果的一个信息显示，必不可少，这是共性。
        每一个加速器，小到我们现在做的长整，大到现在做的AI，人工智能。
        人工智能现在很多方面需要FPGA配合，做什么呢？
        CPU加速啊。
        它都是这个架构，必不可少的。
        还有一件事，如果CPU委托ACC来做长整，ACC这个过程我们再说一下。

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        CPU原本是在Memory里面，取指执行。
        当它遇见了一条执行长整运算的指令的时候，它原本是自己要一条指令一条指令地算。
        现在有了加速器，它不必这么做了，它碰见要执行64位的长整运算的时候，这个时候CPU访问ACC，访问ACC的三个寄存器，至少需要3个寄存器。
        第一，CPU要告诉ACC，位于Memory里面的8个字节的原始数据的基地址，起始地址。
        因为有8个单元嘛，8个地址，64的源数据。
        然后呢，我们执行长整运算，是把源和目标进行长整的加减乘除运算。
        运算结果呢，跟CPU一样，再写回到目标区。
        目标数据，也是64位。
        也是由8个单元来安置的。

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        那么，源数据也是8个单元。
        所以说呢，这8个单元，我们就指示出它第一个单元的首地址，首地址你必须知道。
        CPU肯定知道，源数据的首地址要告诉ACC。
        目标的首地址也要告诉ACC。
        地址是多少？
        在我们这个练习里面，地址是16位的。
        也就是说，这个寄存器，CPU要告诉ACC地址在哪？
        它要把地址通过数据总线，访问ACC的从机寄存器，告诉ACC地址在哪。
        如果是16位的地址，8位的数据总线，CPU要通过两次的data_out，才能够写出ACC的地址寄存器。

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        所以说ACC的地址寄存器16位，是高字节和低字节。
        同样还要有一个目标，因为你要把64位的源数据跟64位的目标数据进行运算，64位的目标数据也是8个单元。
        也要指示出它的首地址。
        首地址也是16位的。
        8位数据总线也要通过两次写进去。
        所以说如果要改成从机的地址，至少要有5个地址，是不是？
        又有原始数据的高位字节的地址，因为字节是data，原始数据起始地址的高位，原始数据起始地址的低位。
        然后目标数据的高位，目标数据的低位。
        这四个，再加上一个状态寄存器，必不可少。
        因为状态寄存器里面至少要有一个start。

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        通过对这5个寄存器的访问，这个时候，ACC是以从机的形式存在的，跟Memory一样，CPU向这些地址发出确定的信息，数据在哪，目标在哪，然后呢，还有启动start。
        那么，ACC获得启动命令，这个时候的连接关系，我们在word上做。
        是CPU为老大，它是主机。
        其它的这两个设备都是从机。
        被CPU直接访问。
        就是我刚刚擦掉的虚线。
        ACC这就获得了启动命令，获得了start。
        它可以执行长整运算，但是它现在还不能做。
        因为当前的仲裁一定是给CPU的。
        于是ACC必须要及时的发出仲裁请求，向仲裁器发出仲裁请求。

谢谢楼主分享，不错的资料，学习了！

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        那么，如果CPU不让出资源来，ACC永远得不到memory。
        所以说在我们的绿皮书教材里面，我们会用唯一的仲裁策略，这时候CPU要做一个事，要让出资源来。
        所以CPU一旦委托ACC，启动ACC之后，CPU要主动地让贤，主动地将这个资源释放掉。
        CPU释放资源，又委托它了。
        而ACC又申请了。
        根据唯一申请者获得资源的这个仲裁策略，那么仲裁器将会把仲裁结果判给ACC。
        当仲裁结果判给了ACC以后，那么连接关系会是怎样的呢？

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        也就是说，这个时候，ACC起主导作用。
        ACC能够接管Memory。
        Memory的地址接的是ACC的地址，命令接的是ACC的命令。
        然后ACC要读memory，会把Memory的data_out接到ACC的data_in。
        ACC要写Memory，会把ACC的data_out接到Memory的data_in。
        完成这样一个华丽的转身。

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        就是说这个时候，在这个架构上，加速器就必定会有这么一个特定的问题，它必定会有FPGA和CPU，或者是嵌入式的处理器和加速器之间的资源的转换。
        因为这个时候资源必然会存在一仆二主、一仆多主，必然要进行 这种转换。
        这是必不可少的。
        仲裁器一旦完成这种转换，ACC将接管Memory资源。
        我们的问题，CPU这个时候就没有资源可用，CPU只能空闲。
        现在的嵌入式架构，CPU肯定还有其它的资源，它是多组件结构。