mirror of
https://github.com/YosysHQ/yosys
synced 2025-04-12 12:08:19 +00:00
commit
6da543a61a
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@ -1,7 +1,7 @@
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Coarse arithmetics
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Coarse arithmetics
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------------------
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------------------
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.. todo:: Add information about `$alu`, `$fa`, and `$lcu` cells.
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.. todo:: Add information about `$alu`, `$fa`, `$macc_v2`, and `$lcu` cells.
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The `$macc` cell type represents a generalized multiply and accumulate
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The `$macc` cell type represents a generalized multiply and accumulate
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operation. The cell is purely combinational. It outputs the result of summing up
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operation. The cell is purely combinational. It outputs the result of summing up
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@ -67,7 +67,7 @@ show -color maroon3 @new_cells -notitle -format dot -prefix rdata_memrdv2 o:rdat
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# ========================================================
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# ========================================================
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alumacc
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alumacc
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select -set new_cells t:$alu t:$macc
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select -set new_cells t:$alu t:$macc_v2
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show -color maroon3 @new_cells -notitle -format dot -prefix rdata_alumacc o:rdata %ci*
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show -color maroon3 @new_cells -notitle -format dot -prefix rdata_alumacc o:rdata %ci*
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# ========================================================
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# ========================================================
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@ -523,7 +523,7 @@ That brings us to the fourth and final part for the iCE40 synthesis flow:
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:name: synth_coarse4
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:name: synth_coarse4
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Where before each type of arithmetic operation had its own cell, e.g. `$add`, we
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Where before each type of arithmetic operation had its own cell, e.g. `$add`, we
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now want to extract these into `$alu` and `$macc` cells which can help identify
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now want to extract these into `$alu` and `$macc_v2` cells which can help identify
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opportunities for reusing logic. We do this by running `alumacc`, which we can
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opportunities for reusing logic. We do this by running `alumacc`, which we can
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see produce the following changes in our example design:
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see produce the following changes in our example design:
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@ -453,7 +453,7 @@ bool YOSYS_NAMESPACE_PREFIX AbstractCellEdgesDatabase::add_edges_from_cell(RTLIL
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}
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}
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// FIXME: $mul $div $mod $divfloor $modfloor $slice $concat
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// FIXME: $mul $div $mod $divfloor $modfloor $slice $concat
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// FIXME: $lut $sop $alu $lcu $macc $fa
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// FIXME: $lut $sop $alu $lcu $macc $macc_v2 $fa
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// FIXME: $mul $div $mod $divfloor $modfloor $pow $slice $concat $bweqx
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// FIXME: $mul $div $mod $divfloor $modfloor $pow $slice $concat $bweqx
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// FIXME: $lut $sop $alu $lcu $macc $fa $logic_and $logic_or $bwmux
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// FIXME: $lut $sop $alu $lcu $macc $fa $logic_and $logic_or $bwmux
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@ -144,6 +144,7 @@ struct CellTypes
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setup_type(ID($lcu), {ID::P, ID::G, ID::CI}, {ID::CO}, true);
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setup_type(ID($lcu), {ID::P, ID::G, ID::CI}, {ID::CO}, true);
|
||||||
setup_type(ID($alu), {ID::A, ID::B, ID::CI, ID::BI}, {ID::X, ID::Y, ID::CO}, true);
|
setup_type(ID($alu), {ID::A, ID::B, ID::CI, ID::BI}, {ID::X, ID::Y, ID::CO}, true);
|
||||||
|
setup_type(ID($macc_v2), {ID::A, ID::B, ID::C}, {ID::Y}, true);
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||||||
setup_type(ID($fa), {ID::A, ID::B, ID::C}, {ID::X, ID::Y}, true);
|
setup_type(ID($fa), {ID::A, ID::B, ID::C}, {ID::X, ID::Y}, true);
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}
|
}
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||||||
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@ -310,7 +310,7 @@ struct ConstEval
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}
|
}
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}
|
}
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}
|
}
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else if (cell->type == ID($macc))
|
else if (cell->type.in(ID($macc), ID($macc_v2)))
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{
|
{
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Macc macc;
|
Macc macc;
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||||||
macc.from_cell(cell);
|
macc.from_cell(cell);
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@ -276,3 +276,11 @@ X(Y)
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X(Y_WIDTH)
|
X(Y_WIDTH)
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X(area)
|
X(area)
|
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X(capacitance)
|
X(capacitance)
|
||||||
|
X(NPRODUCTS)
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|
X(NADDENDS)
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X(PRODUCT_NEGATED)
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X(ADDEND_NEGATED)
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X(A_WIDTHS)
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X(B_WIDTHS)
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||||||
|
X(C_WIDTHS)
|
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|
X(C_SIGNED)
|
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160
kernel/macc.h
160
kernel/macc.h
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@ -82,7 +82,7 @@ struct Macc
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new_ports.swap(ports);
|
new_ports.swap(ports);
|
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}
|
}
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void from_cell(RTLIL::Cell *cell)
|
void from_cell_v1(RTLIL::Cell *cell)
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||||||
{
|
{
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RTLIL::SigSpec port_a = cell->getPort(ID::A);
|
RTLIL::SigSpec port_a = cell->getPort(ID::A);
|
||||||
|
|
||||||
|
@ -136,52 +136,128 @@ struct Macc
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||||||
log_assert(port_a_cursor == GetSize(port_a));
|
log_assert(port_a_cursor == GetSize(port_a));
|
||||||
}
|
}
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||||||
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||||||
void to_cell(RTLIL::Cell *cell) const
|
void from_cell(RTLIL::Cell *cell)
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||||||
{
|
{
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||||||
RTLIL::SigSpec port_a;
|
if (cell->type == ID($macc)) {
|
||||||
std::vector<RTLIL::State> config_bits;
|
from_cell_v1(cell);
|
||||||
int max_size = 0, num_bits = 0;
|
return;
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||||||
|
}
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||||||
|
log_assert(cell->type == ID($macc_v2));
|
||||||
|
|
||||||
for (auto &port : ports) {
|
RTLIL::SigSpec port_a = cell->getPort(ID::A);
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||||||
max_size = max(max_size, GetSize(port.in_a));
|
RTLIL::SigSpec port_b = cell->getPort(ID::B);
|
||||||
max_size = max(max_size, GetSize(port.in_b));
|
RTLIL::SigSpec port_c = cell->getPort(ID::C);
|
||||||
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||||||
|
ports.clear();
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||||||
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|
int nproducts = cell->getParam(ID::NPRODUCTS).as_int();
|
||||||
|
const Const &product_neg = cell->getParam(ID::PRODUCT_NEGATED);
|
||||||
|
const Const &a_widths = cell->getParam(ID::A_WIDTHS);
|
||||||
|
const Const &b_widths = cell->getParam(ID::B_WIDTHS);
|
||||||
|
const Const &a_signed = cell->getParam(ID::A_SIGNED);
|
||||||
|
const Const &b_signed = cell->getParam(ID::B_SIGNED);
|
||||||
|
int ai = 0, bi = 0;
|
||||||
|
for (int i = 0; i < nproducts; i++) {
|
||||||
|
port_t term;
|
||||||
|
|
||||||
|
log_assert(a_signed[i] == b_signed[i]);
|
||||||
|
term.is_signed = (a_signed[i] == State::S1);
|
||||||
|
int a_width = a_widths.extract(16 * i, 16).as_int(false);
|
||||||
|
int b_width = b_widths.extract(16 * i, 16).as_int(false);
|
||||||
|
|
||||||
|
term.in_a = port_a.extract(ai, a_width);
|
||||||
|
ai += a_width;
|
||||||
|
term.in_b = port_b.extract(bi, b_width);
|
||||||
|
bi += b_width;
|
||||||
|
term.do_subtract = (product_neg[i] == State::S1);
|
||||||
|
|
||||||
|
ports.push_back(term);
|
||||||
|
}
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||||||
|
log_assert(port_a.size() == ai);
|
||||||
|
log_assert(port_b.size() == bi);
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|
|
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|
int naddends = cell->getParam(ID::NADDENDS).as_int();
|
||||||
|
const Const &addend_neg = cell->getParam(ID::ADDEND_NEGATED);
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|
const Const &c_widths = cell->getParam(ID::C_WIDTHS);
|
||||||
|
const Const &c_signed = cell->getParam(ID::C_SIGNED);
|
||||||
|
int ci = 0;
|
||||||
|
for (int i = 0; i < naddends; i++) {
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||||||
|
port_t term;
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||||||
|
|
||||||
|
term.is_signed = (c_signed[i] == State::S1);
|
||||||
|
int c_width = c_widths.extract(16 * i, 16).as_int(false);
|
||||||
|
|
||||||
|
term.in_a = port_c.extract(ci, c_width);
|
||||||
|
ci += c_width;
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||||||
|
term.do_subtract = (addend_neg[i] == State::S1);
|
||||||
|
|
||||||
|
ports.push_back(term);
|
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|
}
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|
log_assert(port_c.size() == ci);
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|
}
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void to_cell(RTLIL::Cell *cell)
|
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|
{
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cell->type = ID($macc_v2);
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|
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|
int nproducts = 0, naddends = 0;
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||||||
|
Const a_signed, b_signed, a_widths, b_widths, product_negated;
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|
Const c_signed, c_widths, addend_negated;
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|
SigSpec a, b, c;
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||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i < (int) ports.size(); i++) {
|
||||||
|
SigSpec term_a = ports[i].in_a, term_b = ports[i].in_b;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (term_b.empty()) {
|
||||||
|
// addend
|
||||||
|
c_widths.append(Const(term_a.size(), 16));
|
||||||
|
c_signed.append(ports[i].is_signed ? RTLIL::S1 : RTLIL::S0);
|
||||||
|
addend_negated.append(ports[i].do_subtract ? RTLIL::S1 : RTLIL::S0);
|
||||||
|
c.append(term_a);
|
||||||
|
naddends++;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
// product
|
||||||
|
a_widths.append(Const(term_a.size(), 16));
|
||||||
|
b_widths.append(Const(term_b.size(), 16));
|
||||||
|
a_signed.append(ports[i].is_signed ? RTLIL::S1 : RTLIL::S0);
|
||||||
|
b_signed.append(ports[i].is_signed ? RTLIL::S1 : RTLIL::S0);
|
||||||
|
product_negated.append(ports[i].do_subtract ? RTLIL::S1 : RTLIL::S0);
|
||||||
|
a.append(term_a);
|
||||||
|
b.append(term_b);
|
||||||
|
nproducts++;
|
||||||
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
while (max_size)
|
if (a_signed.empty())
|
||||||
num_bits++, max_size /= 2;
|
a_signed = {RTLIL::Sx};
|
||||||
|
if (b_signed.empty())
|
||||||
|
b_signed = {RTLIL::Sx};
|
||||||
|
if (c_signed.empty())
|
||||||
|
c_signed = {RTLIL::Sx};
|
||||||
|
if (a_widths.empty())
|
||||||
|
a_widths = {RTLIL::Sx};
|
||||||
|
if (b_widths.empty())
|
||||||
|
b_widths = {RTLIL::Sx};
|
||||||
|
if (c_widths.empty())
|
||||||
|
c_widths = {RTLIL::Sx};
|
||||||
|
if (product_negated.empty())
|
||||||
|
product_negated = {RTLIL::Sx};
|
||||||
|
if (addend_negated.empty())
|
||||||
|
addend_negated = {RTLIL::Sx};
|
||||||
|
|
||||||
log_assert(num_bits < 16);
|
cell->setParam(ID::NPRODUCTS, nproducts);
|
||||||
config_bits.push_back(num_bits & 1 ? State::S1 : State::S0);
|
cell->setParam(ID::PRODUCT_NEGATED, product_negated);
|
||||||
config_bits.push_back(num_bits & 2 ? State::S1 : State::S0);
|
cell->setParam(ID::NADDENDS, naddends);
|
||||||
config_bits.push_back(num_bits & 4 ? State::S1 : State::S0);
|
cell->setParam(ID::ADDEND_NEGATED, addend_negated);
|
||||||
config_bits.push_back(num_bits & 8 ? State::S1 : State::S0);
|
cell->setParam(ID::A_SIGNED, a_signed);
|
||||||
|
cell->setParam(ID::B_SIGNED, b_signed);
|
||||||
for (auto &port : ports)
|
cell->setParam(ID::C_SIGNED, c_signed);
|
||||||
{
|
cell->setParam(ID::A_WIDTHS, a_widths);
|
||||||
if (GetSize(port.in_a) == 0)
|
cell->setParam(ID::B_WIDTHS, b_widths);
|
||||||
continue;
|
cell->setParam(ID::C_WIDTHS, c_widths);
|
||||||
|
cell->setPort(ID::A, a);
|
||||||
config_bits.push_back(port.is_signed ? State::S1 : State::S0);
|
cell->setPort(ID::B, b);
|
||||||
config_bits.push_back(port.do_subtract ? State::S1 : State::S0);
|
cell->setPort(ID::C, c);
|
||||||
|
|
||||||
int size_a = GetSize(port.in_a);
|
|
||||||
for (int i = 0; i < num_bits; i++)
|
|
||||||
config_bits.push_back(size_a & (1 << i) ? State::S1 : State::S0);
|
|
||||||
|
|
||||||
int size_b = GetSize(port.in_b);
|
|
||||||
for (int i = 0; i < num_bits; i++)
|
|
||||||
config_bits.push_back(size_b & (1 << i) ? State::S1 : State::S0);
|
|
||||||
|
|
||||||
port_a.append(port.in_a);
|
|
||||||
port_a.append(port.in_b);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
cell->setPort(ID::A, port_a);
|
|
||||||
cell->setPort(ID::B, {});
|
|
||||||
cell->setParam(ID::CONFIG, config_bits);
|
|
||||||
cell->setParam(ID::CONFIG_WIDTH, GetSize(config_bits));
|
|
||||||
cell->setParam(ID::A_WIDTH, GetSize(port_a));
|
|
||||||
cell->setParam(ID::B_WIDTH, 0);
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
bool eval(RTLIL::Const &result) const
|
bool eval(RTLIL::Const &result) const
|
||||||
|
|
|
@ -540,6 +540,12 @@ void RTLIL::Const::bitvectorize() const {
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void RTLIL::Const::append(const RTLIL::Const &other) {
|
||||||
|
bitvectorize();
|
||||||
|
bitvectype& bv = get_bits();
|
||||||
|
bv.insert(bv.end(), other.begin(), other.end());
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
RTLIL::State RTLIL::Const::const_iterator::operator*() const {
|
RTLIL::State RTLIL::Const::const_iterator::operator*() const {
|
||||||
if (auto bv = parent.get_if_bits())
|
if (auto bv = parent.get_if_bits())
|
||||||
return (*bv)[idx];
|
return (*bv)[idx];
|
||||||
|
@ -1461,6 +1467,40 @@ namespace {
|
||||||
return;
|
return;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (cell->type == ID($macc_v2)) {
|
||||||
|
if (param(ID::NPRODUCTS) < 0)
|
||||||
|
error(__LINE__);
|
||||||
|
if (param(ID::NADDENDS) < 0)
|
||||||
|
error(__LINE__);
|
||||||
|
param_bits(ID::PRODUCT_NEGATED, max(param(ID::NPRODUCTS), 1));
|
||||||
|
param_bits(ID::ADDEND_NEGATED, max(param(ID::NADDENDS), 1));
|
||||||
|
param_bits(ID::A_SIGNED, max(param(ID::NPRODUCTS), 1));
|
||||||
|
param_bits(ID::B_SIGNED, max(param(ID::NPRODUCTS), 1));
|
||||||
|
param_bits(ID::C_SIGNED, max(param(ID::NADDENDS), 1));
|
||||||
|
if (cell->getParam(ID::A_SIGNED) != cell->getParam(ID::B_SIGNED))
|
||||||
|
error(__LINE__);
|
||||||
|
param_bits(ID::A_WIDTHS, max(param(ID::NPRODUCTS) * 16, 1));
|
||||||
|
param_bits(ID::B_WIDTHS, max(param(ID::NPRODUCTS) * 16, 1));
|
||||||
|
param_bits(ID::C_WIDTHS, max(param(ID::NADDENDS) * 16, 1));
|
||||||
|
const Const &a_width = cell->getParam(ID::A_WIDTHS);
|
||||||
|
const Const &b_width = cell->getParam(ID::B_WIDTHS);
|
||||||
|
const Const &c_width = cell->getParam(ID::C_WIDTHS);
|
||||||
|
int a_width_sum = 0, b_width_sum = 0, c_width_sum = 0;
|
||||||
|
for (int i = 0; i < param(ID::NPRODUCTS); i++) {
|
||||||
|
a_width_sum += a_width.extract(16 * i, 16).as_int(false);
|
||||||
|
b_width_sum += b_width.extract(16 * i, 16).as_int(false);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
for (int i = 0; i < param(ID::NADDENDS); i++) {
|
||||||
|
c_width_sum += c_width.extract(16 * i, 16).as_int(false);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
port(ID::A, a_width_sum);
|
||||||
|
port(ID::B, b_width_sum);
|
||||||
|
port(ID::C, c_width_sum);
|
||||||
|
port(ID::Y, param(ID::Y_WIDTH));
|
||||||
|
check_expected();
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
if (cell->type == ID($logic_not)) {
|
if (cell->type == ID($logic_not)) {
|
||||||
param_bool(ID::A_SIGNED);
|
param_bool(ID::A_SIGNED);
|
||||||
port(ID::A, param(ID::A_WIDTH));
|
port(ID::A, param(ID::A_WIDTH));
|
||||||
|
@ -4093,6 +4133,11 @@ void RTLIL::Cell::fixup_parameters(bool set_a_signed, bool set_b_signed)
|
||||||
return;
|
return;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (type == ID($macc_v2)) {
|
||||||
|
parameters[ID::Y_WIDTH] = GetSize(connections_[ID::Y]);
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
bool signedness_ab = !type.in(ID($slice), ID($concat), ID($macc));
|
bool signedness_ab = !type.in(ID($slice), ID($concat), ID($macc));
|
||||||
|
|
||||||
if (connections_.count(ID::A)) {
|
if (connections_.count(ID::A)) {
|
||||||
|
|
|
@ -738,6 +738,8 @@ public:
|
||||||
bool empty() const;
|
bool empty() const;
|
||||||
void bitvectorize() const;
|
void bitvectorize() const;
|
||||||
|
|
||||||
|
void append(const RTLIL::Const &other);
|
||||||
|
|
||||||
class const_iterator {
|
class const_iterator {
|
||||||
private:
|
private:
|
||||||
const Const& parent;
|
const Const& parent;
|
||||||
|
|
|
@ -740,7 +740,7 @@ bool SatGen::importCell(RTLIL::Cell *cell, int timestep)
|
||||||
return true;
|
return true;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
if (cell->type == ID($macc))
|
if (cell->type.in(ID($macc), ID($macc_v2)))
|
||||||
{
|
{
|
||||||
std::vector<int> a = importDefSigSpec(cell->getPort(ID::A), timestep);
|
std::vector<int> a = importDefSigSpec(cell->getPort(ID::A), timestep);
|
||||||
std::vector<int> y = importDefSigSpec(cell->getPort(ID::Y), timestep);
|
std::vector<int> y = importDefSigSpec(cell->getPort(ID::Y), timestep);
|
||||||
|
|
|
@ -218,7 +218,7 @@ struct BoothPassWorker {
|
||||||
|
|
||||||
log_assert(cell->getParam(ID::A_SIGNED).as_bool() == cell->getParam(ID::B_SIGNED).as_bool());
|
log_assert(cell->getParam(ID::A_SIGNED).as_bool() == cell->getParam(ID::B_SIGNED).as_bool());
|
||||||
is_signed = cell->getParam(ID::A_SIGNED).as_bool();
|
is_signed = cell->getParam(ID::A_SIGNED).as_bool();
|
||||||
} else if (cell->type == ID($macc)) {
|
} else if (cell->type.in(ID($macc), ID($macc_v2))) {
|
||||||
Macc macc;
|
Macc macc;
|
||||||
macc.from_cell(cell);
|
macc.from_cell(cell);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
|
@ -403,7 +403,7 @@ struct MaccmapPass : public Pass {
|
||||||
|
|
||||||
for (auto mod : design->selected_modules())
|
for (auto mod : design->selected_modules())
|
||||||
for (auto cell : mod->selected_cells())
|
for (auto cell : mod->selected_cells())
|
||||||
if (cell->type == ID($macc)) {
|
if (cell->type.in(ID($macc), ID($macc_v2))) {
|
||||||
log("Mapping %s.%s (%s).\n", log_id(mod), log_id(cell), log_id(cell->type));
|
log("Mapping %s.%s (%s).\n", log_id(mod), log_id(cell), log_id(cell->type));
|
||||||
maccmap(mod, cell, unmap_mode);
|
maccmap(mod, cell, unmap_mode);
|
||||||
mod->remove(cell);
|
mod->remove(cell);
|
||||||
|
|
|
@ -554,8 +554,8 @@ struct TechmapWorker
|
||||||
|
|
||||||
if (extmapper_name == "maccmap") {
|
if (extmapper_name == "maccmap") {
|
||||||
log("Creating %s with maccmap.\n", log_id(extmapper_module));
|
log("Creating %s with maccmap.\n", log_id(extmapper_module));
|
||||||
if (extmapper_cell->type != ID($macc))
|
if (!extmapper_cell->type.in(ID($macc), ID($macc_v2)))
|
||||||
log_error("The maccmap mapper can only map $macc (not %s) cells!\n", log_id(extmapper_cell->type));
|
log_error("The maccmap mapper can only map $macc/$macc_v2 (not %s) cells!\n", log_id(extmapper_cell->type));
|
||||||
maccmap(extmapper_module, extmapper_cell);
|
maccmap(extmapper_module, extmapper_cell);
|
||||||
extmapper_module->remove(extmapper_cell);
|
extmapper_module->remove(extmapper_cell);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
@ -600,8 +600,8 @@ struct TechmapWorker
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
if (extmapper_name == "maccmap") {
|
if (extmapper_name == "maccmap") {
|
||||||
if (cell->type != ID($macc))
|
if (!cell->type.in(ID($macc), ID($macc_v2)))
|
||||||
log_error("The maccmap mapper can only map $macc (not %s) cells!\n", log_id(cell->type));
|
log_error("The maccmap mapper can only map $macc/$macc_v2 (not %s) cells!\n", log_id(cell->type));
|
||||||
maccmap(module, cell);
|
maccmap(module, cell);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
|
@ -1207,6 +1207,120 @@ end
|
||||||
|
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
|
// --------------------------------------------------------
|
||||||
|
// |---v---|---v---|---v---|---v---|---v---|---v---|---v---|---v---|---v---|---v---|
|
||||||
|
//-
|
||||||
|
//- $macc_v2 (A, B, C, Y)
|
||||||
|
//* group arith
|
||||||
|
//-
|
||||||
|
//- Multiply and add.
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||||||
|
//- This cell represents a generic fused multiply-add operation, it supersedes the
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||||||
|
//- earlier $macc cell.
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||||||
|
//-
|
||||||
|
module \$macc_v2 (A, B, C, Y);
|
||||||
|
|
||||||
|
parameter NPRODUCTS = 0;
|
||||||
|
parameter NADDENDS = 0;
|
||||||
|
parameter A_WIDTHS = 16'h0000;
|
||||||
|
parameter B_WIDTHS = 16'h0000;
|
||||||
|
parameter C_WIDTHS = 16'h0000;
|
||||||
|
parameter Y_WIDTH = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
parameter PRODUCT_NEGATED = 1'bx;
|
||||||
|
parameter ADDEND_NEGATED = 1'bx;
|
||||||
|
parameter A_SIGNED = 1'bx;
|
||||||
|
parameter B_SIGNED = 1'bx;
|
||||||
|
parameter C_SIGNED = 1'bx;
|
||||||
|
|
||||||
|
function integer sum_widths1;
|
||||||
|
input [(16*NPRODUCTS)-1:0] widths;
|
||||||
|
integer i;
|
||||||
|
begin
|
||||||
|
sum_widths1 = 0;
|
||||||
|
for (i = 0; i < NPRODUCTS; i++) begin
|
||||||
|
sum_widths1 = sum_widths1 + widths[16*i+:16];
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endfunction
|
||||||
|
|
||||||
|
function integer sum_widths2;
|
||||||
|
input [(16*NADDENDS)-1:0] widths;
|
||||||
|
integer i;
|
||||||
|
begin
|
||||||
|
sum_widths2 = 0;
|
||||||
|
for (i = 0; i < NADDENDS; i++) begin
|
||||||
|
sum_widths2 = sum_widths2 + widths[16*i+:16];
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endfunction
|
||||||
|
|
||||||
|
input [sum_widths1(A_WIDTHS)-1:0] A; // concatenation of LHS factors
|
||||||
|
input [sum_widths1(B_WIDTHS)-1:0] B; // concatenation of RHS factors
|
||||||
|
input [sum_widths2(C_WIDTHS)-1:0] C; // concatenation of summands
|
||||||
|
output reg [Y_WIDTH-1:0] Y; // output sum
|
||||||
|
|
||||||
|
integer i, j, ai, bi, ci, aw, bw, cw;
|
||||||
|
reg [Y_WIDTH-1:0] product;
|
||||||
|
reg [Y_WIDTH-1:0] addend, oper_a, oper_b;
|
||||||
|
|
||||||
|
always @* begin
|
||||||
|
Y = 0;
|
||||||
|
ai = 0;
|
||||||
|
bi = 0;
|
||||||
|
for (i = 0; i < NPRODUCTS; i = i+1)
|
||||||
|
begin
|
||||||
|
aw = A_WIDTHS[16*i+:16];
|
||||||
|
bw = B_WIDTHS[16*i+:16];
|
||||||
|
|
||||||
|
oper_a = 0;
|
||||||
|
oper_b = 0;
|
||||||
|
for (j = 0; j < Y_WIDTH && j < aw; j = j + 1)
|
||||||
|
oper_a[j] = A[ai + j];
|
||||||
|
for (j = 0; j < Y_WIDTH && j < bw; j = j + 1)
|
||||||
|
oper_b[j] = B[bi + j];
|
||||||
|
// A_SIGNED[i] == B_SIGNED[i] as RTLIL invariant
|
||||||
|
if (A_SIGNED[i] && B_SIGNED[i]) begin
|
||||||
|
for (j = aw; j > 0 && j < Y_WIDTH; j = j + 1)
|
||||||
|
oper_a[j] = oper_a[j - 1];
|
||||||
|
for (j = bw; j > 0 && j < Y_WIDTH; j = j + 1)
|
||||||
|
oper_b[j] = oper_b[j - 1];
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
product = oper_a * oper_b;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (PRODUCT_NEGATED[i])
|
||||||
|
Y = Y - product;
|
||||||
|
else
|
||||||
|
Y = Y + product;
|
||||||
|
|
||||||
|
ai = ai + aw;
|
||||||
|
bi = bi + bw;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
ci = 0;
|
||||||
|
for (i = 0; i < NADDENDS; i = i+1)
|
||||||
|
begin
|
||||||
|
cw = C_WIDTHS[16*i+:16];
|
||||||
|
|
||||||
|
addend = 0;
|
||||||
|
for (j = 0; j < Y_WIDTH && j < cw; j = j + 1)
|
||||||
|
addend[j] = C[ci + j];
|
||||||
|
if (C_SIGNED[i]) begin
|
||||||
|
for (j = cw; j > 0 && j < Y_WIDTH; j = j + 1)
|
||||||
|
addend[j] = addend[j - 1];
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
if (ADDEND_NEGATED[i])
|
||||||
|
Y = Y - addend;
|
||||||
|
else
|
||||||
|
Y = Y + addend;
|
||||||
|
|
||||||
|
ci = ci + cw;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
// --------------------------------------------------------
|
// --------------------------------------------------------
|
||||||
//* ver 2
|
//* ver 2
|
||||||
//* title Divider
|
//* title Divider
|
||||||
|
|
|
@ -290,7 +290,7 @@ module _90_alu (A, B, CI, BI, X, Y, CO);
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
(* techmap_maccmap *)
|
(* techmap_maccmap *)
|
||||||
(* techmap_celltype = "$macc" *)
|
(* techmap_celltype = "$macc $macc_v2" *)
|
||||||
module _90_macc;
|
module _90_macc;
|
||||||
endmodule
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
|
|
61
tests/alumacc/basic.ys
Normal file
61
tests/alumacc/basic.ys
Normal file
|
@ -0,0 +1,61 @@
|
||||||
|
read_verilog <<EOF
|
||||||
|
module gate(input signed [2:0] a1, input signed [2:0] b1,
|
||||||
|
input [1:0] a2, input [3:0] b2, input c, input d, output signed [3:0] y);
|
||||||
|
wire signed [3:0] ab1;
|
||||||
|
assign ab1 = a1 * b1;
|
||||||
|
assign y = ab1 + a2*b2 + c + d + 1;
|
||||||
|
endmodule
|
||||||
|
EOF
|
||||||
|
prep
|
||||||
|
equiv_opt -assert alumacc
|
||||||
|
design -load postopt
|
||||||
|
stat
|
||||||
|
design -save save
|
||||||
|
equiv_opt -assert maccmap
|
||||||
|
design -load save
|
||||||
|
equiv_opt -assert maccmap -unmap
|
||||||
|
|
||||||
|
design -reset
|
||||||
|
read_verilog <<EOF
|
||||||
|
module gate(input signed [2:0] a1, input signed [1:0] b1, output signed [3:0] y);
|
||||||
|
assign y = a1 * b1;
|
||||||
|
endmodule
|
||||||
|
EOF
|
||||||
|
prep
|
||||||
|
equiv_opt -assert alumacc
|
||||||
|
design -load postopt
|
||||||
|
stat
|
||||||
|
design -save save
|
||||||
|
equiv_opt -assert maccmap
|
||||||
|
design -load save
|
||||||
|
equiv_opt -assert maccmap -unmap
|
||||||
|
|
||||||
|
design -reset
|
||||||
|
read_verilog <<EOF
|
||||||
|
module gate(input [2:0] a, input [1:0] b, output [3:0] y);
|
||||||
|
assign y = a * b;
|
||||||
|
endmodule
|
||||||
|
EOF
|
||||||
|
prep
|
||||||
|
equiv_opt -assert alumacc
|
||||||
|
design -load postopt
|
||||||
|
stat
|
||||||
|
design -save save
|
||||||
|
equiv_opt -assert maccmap
|
||||||
|
design -load save
|
||||||
|
equiv_opt -assert maccmap -unmap
|
||||||
|
|
||||||
|
design -reset
|
||||||
|
read_verilog <<EOF
|
||||||
|
module gate(input [2:0] a, input [1:0] b, input [1:0] c, output [3:0] y);
|
||||||
|
assign y = a * b - c;
|
||||||
|
endmodule
|
||||||
|
EOF
|
||||||
|
prep
|
||||||
|
equiv_opt -assert alumacc
|
||||||
|
design -load postopt
|
||||||
|
stat
|
||||||
|
design -save save
|
||||||
|
equiv_opt -assert maccmap
|
||||||
|
design -load save
|
||||||
|
equiv_opt -assert maccmap -unmap
|
19
tests/alumacc/macc_infer_n_unmap.ys
Normal file
19
tests/alumacc/macc_infer_n_unmap.ys
Normal file
|
@ -0,0 +1,19 @@
|
||||||
|
read_verilog <<EOF
|
||||||
|
module gate(input signed [2:0] a1, input signed [2:0] b1,
|
||||||
|
input [1:0] a2, input [3:0] b2, input c, input d, output signed [3:0] y);
|
||||||
|
wire signed [3:0] ab1;
|
||||||
|
assign ab1 = a1 * b1;
|
||||||
|
assign y = ab1 + a2*b2 + c + d + 1;
|
||||||
|
endmodule
|
||||||
|
EOF
|
||||||
|
prep
|
||||||
|
|
||||||
|
design -save gold
|
||||||
|
alumacc
|
||||||
|
opt_clean
|
||||||
|
select -assert-count 1 t:$macc_v2
|
||||||
|
maccmap -unmap
|
||||||
|
design -copy-from gold -as gold gate
|
||||||
|
equiv_make gold gate equiv
|
||||||
|
equiv_induct equiv
|
||||||
|
equiv_status -assert equiv
|
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