To RAM or no to RAM - вот в чём вопрос! Опции

[m0use]

Привет, ребят.

Стою перед дилемой просто. Нужна обработка матриц - перемножение, сложение элементов. У меня такие мысли.

С первого взгляда, достаточно удобно описывать матрицу как RAM, особенно когда нужно перемножать элементы (на аппаратных умножителях). Но в таком случае за один CLK можно работать только с одним элементом массива (считывать из памяти). Это большое но, потому что хочется максимально распараллелить обработку матрицы. То есть хочется одновременного доступа ко всем элементам - но (и опять же но) комбинаторной логике много, наверно, получается - скорость падает.

Есть ли компромисс? Использовать небольшие блоки памяти? Подскажите, уважаемые коллеги! И вообще верны ли мои рассуждения? .

[m0use]

Ребят, всем спасибо за советы и помощь. Я бы хотел теперь поделиться практическими результатами. Написал две реализации модуля, который принимает входное изображение, получает градиентные матрицы и перемножает их элементы. Одна реализация - конвеер с отводами, другая основана на использовании RAM.

Входная матрица - 8x6.

Речь прежде всего о скорости. И вот какие результаты:
конвеер - порядка 220 МГц,
RAM - порядка 120 МГц.

При этом в первом случае для полного прохода ещё и тактов меньше требуется.

Прикладываю RTL-схемы модулей для наглядности.

Возможно, что я не оптимально реализовал вариант с RAM. Там больше логики, потому что весь процесс разбивается на этапы и окончание одного запускает другой. Тут, наверно, причина в том, что RAM имеет ограниченное число портов и нельзя считывать данные одновременно с процессом их записи. Поэтому приходится ждать.

К чему я. Возникло предположение, что подход с конвеером здесь более эффективен. Получается, где поток данных "проходит" через кристалл, не задерживаясь, RAM не к месту? RAM оправдана там, где данные "задерживаются" для многократного вторичного использования? Или как ?

Эскизы прикрепленных изображений