¿Esta función de multiplicación de vector-matriz en VHDL está en paralelo?

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Tengo la siguiente función VHDL que multiplica una matriz mxn determinada a por un vector nx1 b : 

function matrix_multiply_by_vector(a: integer_matrix; b: integer_vector; m: integer; n: integer)
return integer_vector is variable c : integer_vector(m-1 downto 0) := (others => 0);
begin
    for i in 0 to m-1 loop
        for j in 0 to n-1 loop
            c(i) := c(i) + (a(i,j) * b(j));
        end loop;
    end loop;
    return c;
end matrix_multiply_by_vector;

Funciona bien, pero ¿qué implementa esto realmente en el hardware? Específicamente, lo que quiero saber es si es lo suficientemente inteligente como para darse cuenta de que puede paralelizar el bucle interno, esencialmente calculando un producto de puntos para cada fila de la matriz. Si no es así, ¿cuál es la forma más simple (es decir, una buena sintaxis) de paralelizar la multiplicación de matrices-vector?

    
pregunta fabiomaia

2 respuestas

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En 'hardware' (VHDL o Verilog) todos los bucles se desenrollan y ejecutan en paralelo.

Por lo tanto, no solo su bucle interno, sino también su bucle externo se desenrolla.

Esa es también la razón por la que el tamaño del bucle se debe conocer en el momento de la compilación. Cuando se desconoce la longitud del bucle, la herramienta de síntesis se quejará.

Es una trampa bien conocida para principiantes que vienen de un lenguaje SW. Intentan convertir: 

int a,b,c;
   c = 0;
   while (a--)
     c +=  b;

Para hardware VHDL / Verilog. El problema es que todo funciona bien en la simulación. Pero la herramienta de síntesis necesita generar sumadores: c = b+b+b+b...b;

Para eso, la herramienta necesita saber cuántos agregadores hacer. Si a es una multa constante! (Incluso si es 4.000.000. ¡Se quedará sin puertas pero lo intentará!)

Pero si a es una variable, se pierde.

    
respondido por el Oldfart
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Este código paralelizará ambos bucles, ya que no ha definido un evento para controlar ningún subconjunto del procesamiento. Los bucles solo generan tanto hardware como necesitan para generar la función; necesita un PROCESS .

Un proceso tiene una lista de sensibilidad que le dice a VHDL (o al sintetizador) que el proceso no se invoca a menos que cambie uno de los nodos de la lista. Esto se puede usar para sintetizar latches y expandirse más allá del ámbito de la implementación combinatoria pura.

    
respondido por el Cristobol Polychronopolis

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