論理回路デザイン
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ステージの連結

原始型(SOの連結
  • Stall制御を行うため、FIFOを終端に配置。
  • 制御揺らぎを一旦排除したい場合、またハンドシェークできないRAWデバイスを制御したい場合に使用。
  • 始端のiStallのゆらぎを吸収するため、Stall制御不必要のステージ段数分を受け止めることができるバッファ(通常FIFO)を用意する。
  • バッファの前述した段数分の空きを示す信号を用意し、始端部分の制御を行う。
  • 例えば、FIFOのbusy信号(not emptyもしくはthreshold over)がアサートされる時は以下を実施する。
    • Stall制御不要のステージへのValidをマスク(0にする)
    • 前段にはそのままStall信号として出力

基本型(SIの連結
  • パイプライン全体がStallに連動するため、クロックゲーティングやリソースシェアリングの制御が比較的容易
  • Stallはステージ段数分のセレクタとFFを駆動するため高負荷に注意。

バッファ型(S?の連結
  • 緩衝バッファとしてパイプライン長N分のStallの揺らぎを吸収。
  • Stallには遅延が蓄積していくため、上流ステージほど論理段数に対する制約が厳しい方向へ。段数が同じなら基本型(SI)の連結より厳しい。

パス型(S?の連結
  • バッファ型(S?を終端に配置することで、動作はFIFOと等価。
  • FIFO動作でありながら多段ステージによるデータ加工が可能。
  • Valid, Stallともこの系でタイミグアークは切断するが、パイプライン長Nが大きいと系内の論理段数に対する制約が厳しい方向へ。通常、N=2程度で使用。

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