christiaan/reductioncircuit.lhs

   1 \section{Restrictions}
   2 %include talk.fmt
   3 \frame{
   4 \frametitle{Too Restrictive?}
   5 \begin{itemize}
   6   \item Is CλasH too restrictive given the fact that a designer can currently not define his own vector transformations, or recursive functions for that matter?
   7 \end{itemize}
   8 }
   9
  10 \frame{
  11 \frametitle{Too Restrictive?}
  12 \begin{itemize}
  13   \item There is certainly room to increase expressivity. But we can already describe non-trivial design in CλasH.
  14   \item Example: Reduction circuit
  15 \end{itemize}
  16 }
  17
  18 \section{Reduction circuit}
  19
  20 \frame{
  21 \frametitle{Reduction Circuit}
  22 \begin{columns}[l]
  23 \column{0.5\textwidth}
  24 \begin{figure}
  25 \includegraphics[height=6.5cm]{reducer}
  26 \end{figure}
  27 \column{0.5\textwidth}
  28 \begin{itemize}
  29   \item Reduction circuit sums the floating-point values of each row in a matrix.
  30   \item Non-trivial due to pipe-lined floating-point adder.
  31   \item Largest restrictions are the fixed-size vectors.
  32 \end{itemize}
  33 \end{columns}
  34 }
  35
  36 \begin{frame}
  37    \begin{figure}
  38       \includegraphics[height=9cm]{reducerschematic}
  39     \end{figure}
  40 \end{frame}
  41
  42
  43 \begin{frame}
  44 \frametitle{FIFO Buffer}
  45 \begin{itemize}
  46   \item Wish:
  47 \begin{verbatim}
  48 fifo :: (State mem) (input, shift) =
  49   (State mem', out1, out2)
  50   where
  51     out1 | length mem == 0 = NotValid
  52          | otherwise       = head mem
  53     out2 | length mem < 2  = NotValid
  54          | otherwise       = head (tail mem)
  55     mem' = drop shift mem ++ [input]
  56 \end{verbatim}
  57 \end{itemize}
  58 \end{frame}
  59
  60 \begin{frame}
  61 \frametitle{FIFO Buffer}
  62 \begin{itemize}
  63   \item Reality:
  64 \begin{verbatim}
  65 fifo :: (State (Fifo {..})) (inp, shift) =
  66   ( State (Fifo { mem = mem'
  67                 , ptr = ptr'
  68                 })
  69   , out1, out2
  70   )
  71   where
  72     ptr'  = ptr - shift + 1
  73     mem'' = replace mem ptr (Valid inp)
  74     mem'  | shift == 0 = mem''
  75           | shift == 1 = (tail mem'') <+ NotValid
  76           | otherwise  = ((tail (tail mem'')
  77                           <+ NotValid) <+ NotValid)
  78     out1  = head mem
  79     out2  = head (tail mem)
  80 \end{verbatim}
  81 \end{itemize}
  82 \end{frame}
  83
  84 \frame{
  85 \frametitle{FIFO Buffer}
  86 \begin{itemize}
  87   \item Wish: Dynamically sized vectors
  88   \item Reality: Statically sized vectors
  89 \end{itemize}
  90 }
  91
  92 \frame{
  93 \frametitle{Dynamically Sized Vectors}
  94 \begin{itemize}
  95   \item Map all vectors to RAMs:
  96   \begin{itemize}
  97     \item Store length separately, extra logic
  98     \item What happens if size exceeds size of 1 blockRAM?
  99   \end{itemize}
 100   \item Translate to (shift/circular) Buffers
 101   \begin{itemize}
 102   \item Requires analysis of data-access
 103   \item How do we determine maximum size?
 104   \end{itemize}
 105 \end{itemize}
 106 }