Вектор-06Ц, 580хх на ПЛИС

[ivagor]

Оффтопный пример про то, насколько ускоряется выполнение всей задачи при оптимизации одной команды

Решил сравнить в рамках вектора, что даст быстрое умножение шринклеру (на примере распаковки теста устройств). Для этого добавил в z80 (emu80) команду MULUW HL,BC из R800. Оригинальный распаковщик для z80 - 1 минута 11 секунд. Распаковщик для R800 - 25 секунд. Т.е. ускорение распаковки в 2.84 раза, при том что умножение быстрее более чем на два десятичных порядка (MULUW не стал тормозить до 36 тактов как в R800, сделал 8 тактов).

[свернуть]

[KTSerg]

Как-то так получилось:
https://disk.yandex.ru/i/QVrF9rpCvF-VnA
96 символов, если не сбился.
Без использования стека.

Надо подумать над оптимизацией расчёта экранного адреса курсорной позиции символа.
Сейчас эти расчёты занимают больше времени, чем сам символ выводится на экран.

[svofski]

Как-то так получилось:
https://disk.yandex.ru/i/QVrF9rpCvF-VnA
96 символов, если не сбился.
Без использования стека.

По одной фотке не совсем понятно -- на что именно мы смотрим? Это работает ПЛИС-ный 8080 с какими-то дополнительными инструкциями?

[ivagor]

Хороший результат, стоит посчитать и достижимый максимум. Пусть в символе 8 строк и шрифт хранится внутри ПЛИС, 2 Кб не так уж много. На одну строку 2 чтения и 2 записи VRAM. Плюс на каждый символ одно чтение кода символа. ((2+2)*8+1)*4=132 такта/символ, за прерывание 453 двухцветных символа в режиме высокого разрешения.

[KTSerg]

По одной фотке не совсем понятно -- на что именно мы смотрим? Это работает ПЛИС-ный 8080 с какими-то дополнительными инструкциями?

Да, инструкции читают, накладывают маску, складывают с данными спрайта, записывают обратно, сдвигают указатели.
Для упрощения, две инструкции. Одна со смещением указателей вверх, вторая - вниз.

- - - Добавлено - - -

Хороший результат, стоит посчитать и достижимый максимум. Пусть в символе 8 строк и шрифт хранится внутри ПЛИС, 2 Кб не так уж много. На одну строку 2 чтения и 2 записи VRAM. Плюс на каждый символ одно чтение кода символа. ((2+2)*8+1)*4=132 такта/символ, за прерывание 453 двухцветных символа в режиме высокого разрешения.

Намекаешь на эксперимент с разворачиванием всех циклов в линейный код?
Чтение кода символа в 1 цикл - это жесткач если учитывать, что даже "inr r" - это 8 тактов.
Единственный выход это типа "add a,r" - держать один регистр для "1".
Плюс смещение позиции на экране.
В одно знакоместо может и получится 453, но идентифицировать результат не получится.

[ivagor]

Пардон, я привел расчет только для удобного случая. Для неудобных будет ((4+4)*8+1)*4=260 тактов. "Удобных" 6/8, неудобных - 2/8 (это если 80 символов в строке), поэтому 132*6/8+260*2/8=164 такта/символ в среднем. Уточненный максимум - 365 символов за прерывание.

- - - Добавлено - - -

Намекаешь на эксперимент с разворачиванием всех циклов в линейный код?

Это теоретический максимум исходя из пропускной способности шины. Способы достижения могут быть разные, например "высокоинтеллектуальный DMA-сопроцессор".

- - - Добавлено - - -

Если в плисине есть еще 16 Кб под копию VRAM, то убираем с внешней шины процессора чтение VRAM и получаем 713 символов/прерывание, это абсолютный максимум, быстрее не получится.

[KTSerg]

Хотелось развёрнутых циклов...
Распишитесь в получении:
https://disk.yandex.ru/i/_o63DMADDFux1A
Что тут... 225 символов получилось.

Это без модификации текущего ПЛИС.
Просто в тестовой программе, только вывод символов, без подпрограмм, ветвлений, проверок.
Минимальная обвязка только смещение координат на экране, увеличение кода символа.

Да, ещё, не стал в одну команду пикать вывод всего спрайта. Соответственно, выбрал самый затратный, но простой для реализации вариант - одна команда на один байт. Соответственно, только на чтение/запись одного символа тратится не 32 (или 64) цикла, а с командой 48 (или 96) циклов (если в подсчётах не ошибся).

[ivagor]

Вот это уже серьезно, почти в 3 раза быстрее возможностей стандартного 06Ц.

- - - Добавлено - - -

Хотя так некорректно сравнивать, для измененного теста нет референсной скорости 06Ц. Скорее всего выигрыш будет заметно меньше.