关于OpenGPU

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draziwest 上骑都尉（正五品） 注册时间 2009-3-9 积分 752 串个门 加好友 打招呼 发消息	电梯直达 1#   发表于 2010-4-18 22:22:24  | 只看该作者  | 倒序浏览 看了前面的帖子，对这个项目很有兴趣，我也说说我的想法。算是抛砖引玉。 需要回答这样几个问题：最终的目标是什么？支持什么样的api？application是什么样的？ 作为一个开源项目，目标又是GPU，是个水很深很深的领域。我觉得要让项目能够进行下去，一定要有比较合适的目标。而且要把整个过程分解成很多小步骤。最好是每个小的步骤都很看到效果，比如可以运行一些简单的测试程序，demo等等。这样也给参与者信心做下去。 可以考虑把目标分成多个小目标一步一步的实现。整个过程应该是一个慢慢进化的过程。可能一开始有一个很粗糙的东西，但是它能运行一些东西，然后逐渐进化，变成一个比较成熟的结构。整体上，可以考虑多参照最新的成果，但是定下来以后就不应该有什么打的变动了。 我有一个想法，不知道可行性如何。为了让每一步都可行，考虑从一个纯软件的实现入手。比如，从一个C/C++的OpenGL实现开始（这个可以从一个开源的OpenGL实现开始），把其中的各个pipeline stage替换成用硬件描述语言SystemC/Verilog实现的模块。输入输出用一些封装手段让它们可以和软件实现的其他部分交互。最简单的办法是输入输出都写到内存里。这样做的好处是，可以快速建模，并且随时可以运行应用程序来验证建模的正确性。同时也可以估计性能参数latency，throughput等等。 上述建模同时也需要权衡到芯片级的设计需要。比如，模块划分等等。芯片级的划分，我觉得比较重要的几个因素。一个是功能划分，这个最容易理解。另一个是各个功能模块需要达到的性能参数，比如through-put，latency。然后是，是否需要访问memory，如果需要访问memory的through-put，latency的设计需求是什么？对于需要较高memory through-put的模块，通常都需要离memory近一些，这样可以减少latency从而降低为了hide latency不得不使用的dram。 上传一个手画的图，只是为了描述一下我的想法，跟具体架构方案无关。 首先，我们有一个纯软件的OpenGL的实现，比如Mesa（或者别的简单一点的更好）。其中有完整的 IA => VS => GS => Raster => PS => Output Merger（上述名字只是借用DX的说法来抽象各个模块，用做举例用）。这时候，我们可以用这个OpenGL库运行各种基于OpenGL的应用程序。这个也可以用来作为基础驱动。 然后，我们可以把其中某些部分用SystemC/Verilog等硬件描述语言实现，细粒度取决于需求，粗略的可以只有算法，细致的可以到时序。举例说明，第一个版本，可以把IA用SystemC实现，由于IA是Pipeline的起点，还需要一个模拟和芯片通讯（PCIE？）的模块（Chip Iface）。这个模块提供了像芯片发送指令的接口。IA的最终结果回写到内存中。驱动余下部分的pipeline就可以从这个结果开始做剩下的事情。这可以当作版本1。 接下来的版本2，可以考虑把VS（比如）用硬件描述语言实现。这时，我们有了IA和VS，就可以按照芯片级的设计规划把它们连起来。模块之间传递数据也可以采用灵活的方法，大量的不变数据在不同的模块之间共享时，可以考虑把数据放到memory（FB）中的办法，模块直接传递指针。 到最后，就会有一个比较完整的实现。 IMG_0039.jpg (1.9 MB, 下载次数: 7) 1 查看全部评分 ic.expert
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ic.expert 管理员 注册时间 2007-7-11 积分 32646 串个门 加好友 打招呼 发消息	2#   发表于 2010-4-19 05:33:18  | 只看该作者 看了前面的帖子，对这个项目很有兴趣，我也说说我的想法。算是抛砖引玉。 需要回答这样几个问题：最终的目 ... draziwest 发表于 2010-4-18 22:22       说的好！ 我总结一下？ 第一，原形选取。GPU包括Driver等一系列模块，最好有一个现成的纯算法的Gloden Reference级别的C Model软件包，并且是分离OGL ES/D3D Pipeline的。 第二，小步快走！在实施阶段市一个一个的短期相互链接。为了能够小步快走，大牛建议使用TLM/RTL级别Pipeline Stage替换算法级模块的方式来进行。 那第一个问题，OGL、OES还是D3D？ 如果是D3D的话，可以考虑DX10。优点是，接口清晰，有微软的Ref Code，并且绝对是Driver/Hardware分离的结构。代码工程，并且有详细文档。前期可以节约很多时间。但是缺点微软都是NDA发放资料的。虽然代码我可以提供，我也不怕微软告我，但是项目展开前期要非常小心释放Ref源代码和控制可靠人员加入，避免源代码外流而引起微软注意。而在项目后期我们可以重写这个Ref Model。到时候就是完全公开了。 如果用OGL的话，接口太复杂了，MESA倒是不错的Ref Model，但是要如何着手使用它呢？我本人是二把刀图形学，不像他们专门做过CG Paper的，mesa早就烂熟于胸。 如果是OES的话，干脆连一个Ref Model都找不到，之前Blue1025大牛再看一个开源的软件包，不知道进展如何可否说说？？ PS：我个人倾向D3D :>  不过D3D也不简单，比如纹理格式那叫一个多…… 我没什么大的野心，只是希望最后能有一个FPGA Verification，至于很多模块（包括Memory Controllor）都可以从OpenCore上面找到。包括和CPU联访。 :> 2 查看全部评分 日向雏田[1] draziwest
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jerry_gzy 版主 注册时间 2010-4-11 积分 1118 串个门 加好友 打招呼 发消息	3#   发表于 2010-4-23 07:51:45  | 只看该作者 如果以一个GPGPU的角度来设计,我觉得我一定会加入,openGL方面还不是很精通,但是core level design倒是可以做个FPGA的版本来验证一下.
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ic.expert 管理员 注册时间 2007-7-11 积分 32646 串个门 加好友 打招呼 发消息	4#   发表于 2010-4-23 09:24:12  | 只看该作者 如果以一个GPGPU的角度来设计,我觉得我一定会加入,openGL方面还不是很精通,但是core level design倒是可以 ... jerry_gzy 发表于 2010-4-23 07:51       大牛能说说自己对GPGPU架构相关特性的一起期望么？OpenGPU架构中Shader Unit肯定是可通用的核心了。但是Fixed Function肯定也还会有。回头我组织一下最新架构编程模型的文档给大牛批评 ：》
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jerry_gzy 版主 注册时间 2010-4-11 积分 1118 串个门 加好友 打招呼 发消息	5#   发表于 2010-4-23 09:50:56  | 只看该作者 回复 4# ic.expert     ic兄过奖了,: )我现在也只是刚入门,还有很多知识需要向大家学习,不过看到论坛那么多志同道合的牛人,不搞出点什么名堂实在有点可惜.因为我最近在做个毕业项目和流处理这方面有关,所以很希望能把相关的知识应用起来.我的一个想法就是,未来的FPGA如果可以动态生成大量的stream processor, 那hardware 的open source会不会崛起?
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draziwest 上骑都尉（正五品） 注册时间 2009-3-9 积分 752 串个门 加好友 打招呼 发消息	6#   发表于 2010-4-23 10:50:19  | 只看该作者 回复 3# jerry_gzy  我在想，我们是不是可以考虑把重点放到通用处理单元上。fix function部件可以考虑，第一步，纯cpu实现；第二步，对某些应用，比如光栅化，可以考虑用并行算法改造以后放到通用处理单元上。
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jerry_gzy 版主 注册时间 2010-4-11 积分 1118 串个门 加好友 打招呼 发消息	7#   发表于 2010-4-23 20:59:31  | 只看该作者 回复 6# draziwest  做个CPU也可以,大家可以设计一套指令集,然后总结些设计经验也好. 但是cpu这东西,ASIC可能更实际些,FPGA的强项应该是灵活的ALU cluster,做流处理器比较合适.
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ic.expert 管理员 注册时间 2007-7-11 积分 32646 串个门 加好友 打招呼 发消息	8#   发表于 2010-4-24 14:29:10  | 只看该作者 大牛谦虚：〉在这方面我和大牛想法相当！ 用FPGA实现灵活的Stream Processor，我觉得这个也是未来FPGA的潜力，不过FPGA的可重构粒度太小了，很容易造成性能面积功耗比率不高！可重构最好可以维持在一个适合的粒度上，而这个粒度是受到工艺的严格限制，但是由应用的编程模型驱动的。 我觉得可重构这种架构模式，会从改变未来软件和硬件的划分。也就时说，未来的软件都会通过自己的代码来产生适合自己的硬件结构，这种重构硬件所需要的代码有些需要编译器自动生成，有些需要手工IP Core的支持。到此时，硬件开源应该会大抵如软件开源一般盛行起来。而目前的FPGA还不能胜任这个工作。不过的确这是大势所趋！ 也就是说，未来的程序员不再是仅仅编写软件，还要负责定制硬件（重构硬件）。 1 查看全部评分 日向雏田[1]
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ic.expert 管理员 注册时间 2007-7-11 积分 32646 串个门 加好友 打招呼 发消息	9#   发表于 2010-4-24 15:18:32  | 只看该作者 回复  draziwest  做个CPU也可以,大家可以设计一套指令集,然后总结些设计经验也好. 但是cpu这东西,ASIC可能 ... jerry_gzy 发表于 2010-4-23 20:59  GPU需要大量的RAM，尤其是Shader Unit，RAM越多越好。所以FPGA的片上RAM还是可以发挥性能的，另外还有FPGA的MAD单元，只不过现代GPU都是浮点操作，FPGA上计算资源我记得都是18bit定点。这可能需要一些权衡。 总之对于GPGPU Shader Unit这种流计算设备来说，FPGA验证还是比较适合的：〉 而GPU也需要自定义指令集，但是大多都是MIPS格式+D3D ASM内容的混合体，我07年撰写文档那部分指令集就是参考此类模式写的。我是觉得D3D10的接口还是比较清晰的，而且微软的Ref Code提供了一个HW C model以及对应的Driver。所以可以解约很多软件的工作量。不过微软的Ref code写的非常的软，我觉得第一步是需要把这个Ref Code改写为比较硬风格的C Model。这样至少整个算法能搞明白整个算法，并且有一个公开的Ref Code，避免惹上微软的麻烦。然后能用ESL的就直接ESL，其实很多流水线阶段都可以用ESL~~~比如Traingle Setup等等。不能ESL的在手工写RTL code~~~
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jerry_gzy 版主 注册时间 2010-4-11 积分 1118 串个门 加好友 打招呼 发消息	10#   发表于 2010-4-27 10:54:59  | 只看该作者 回复 9# ic.expert     我在架构区开了一个处女贴(http://www.opengpu.org/viewthread.php?tid=2584&extra=page%3D1), 不如大家先讨论一下目前的趋势如何?
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blue1025 版主 注册时间 2008-12-22 积分 1139 串个门 加好友 打招呼 发消息	11#   发表于 2010-5-11 17:56:53  | 只看该作者 刚看到帖子，ic大牛问道我所研究的vincent的模型如何，个人感觉，对于ogles1.1实现是非常有帮助的，但对于2.0，价值有限。
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空明流转 超级版主 注册时间 2009-3-31 积分 5570 串个门 加好友 打招呼 发消息	12#   发表于 2010-5-12 16:29:48  | 只看该作者 software model方面的工作，我倒是可以提供支持。。。嘎嘎
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hugo 飞骑尉（从六品） 注册时间 2010-5-20 积分 66 串个门 加好友 打招呼 发消息	13#   发表于 2010-5-20 10:42:18  | 只看该作者 我建議使用SystemC建一個GPU的Model 然後以此Model再建一個Emulator環境來開發軟體及OS IC design 可用SystemC Model配合OVM來做開發 此處我可幫忙
	hugochen
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botonne 武骑尉（从七品） 注册时间 2010-6-2 积分 2 串个门 加好友 打招呼 发消息	14#   发表于 2010-6-2 06:52:27  | 只看该作者 good article
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zhangcheng 云骑尉（正七品） 注册时间 2010-8-21 积分 38 串个门 加好友 打招呼 发消息	15#   发表于 2010-8-28 17:05:25  | 只看该作者 哪里可以找到 ms 的 ref code?
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ic.expert 管理员 注册时间 2007-7-11 积分 32646 串个门 加好友 打招呼 发消息	16#   发表于 2010-9-18 09:17:47  | 只看该作者 哪里可以找到 ms 的 ref code? zhangcheng 发表于 2010-8-28 17:05  正规渠道的话就是跟微软签约：> 非正规渠道的话，我记得浙大CAD好像有外流的版本。
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tianguau 骁骑尉（正六品） 注册时间 2010-9-4 积分 163 串个门 加好友 打招呼 发消息	17#   发表于 2010-9-25 23:51:03  | 只看该作者 呵呵，你要是用ms的东东会比较麻烦，虽然看起来省事一点点，但是跟ms扯淡会让你头疼死的。 如果要做到话，建议还是自己做rm比较好。 对directx和opengl不了解。不能给什么建议。 正规渠道的话就是跟微软签约：> 非正规渠道的话，我记得浙大CAD好像有外流的版本。 ... ic.expert 发表于 2010-9-18 09:17
	RTL solution & Development
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lurker0 云骑尉（正七品） 注册时间 2011-6-7 积分 24 串个门 加好友 打招呼 发消息	18#   发表于 2011-6-7 22:46:22  | 只看该作者 hugo 发表于 2010-5-20 10:42  我建議使用SystemC建一個GPU的Model 然後以此Model再建一個Emulator環境來開發軟體及OS 同意hugo的看法。项目可以不用太关注软件驱动层（特别是驱动架构）方面的东西。 先把systemc模型做出来，然后写一个简单的C routine去验证。等chip做到一定成熟度之后 再去考虑用哪些API的问题。毕竟是很专业的开源项目，潜在的参与人员很少，不可能像 商业开发一样全盘展开。
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cailianjie 武骑尉（从七品） 注册时间 2011-12-14 积分 14 串个门 加好友 打招呼 发消息	19#   发表于 2012-1-1 12:17:14  | 只看该作者 呵呵   不是很懂两位大牛的讨论
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kom 轻车都尉（从四品） 注册时间 2012-5-10 积分 1887 串个门 加好友 打招呼 发消息	20#   发表于 2012-5-18 16:16:44  | 只看该作者 希望OpenGPU多出一些技术贴教程贴，学习学习 另外就是希望管理员有空把广告贴删了或直接封号
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l7331014 超级版主 注册时间 2010-3-7 积分 2901 串个门 加好友 打招呼 发消息	21#   发表于 2012-5-19 09:03:09  | 只看该作者 本帖最后由 l7331014 于 2012-5-19 09:03 编辑 kom 发表于 2012-5-18 16:16  希望OpenGPU多出一些技术贴教程贴，学习学习 另外就是希望管理员有空把广告贴删了或直接封号 ... 对付广告一向杀无赦的.
	老程序员
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