RISC-V THEAD Matrix Multiplication practice

Репозиторий для практической работы по оптимизации умножения матриц для архитектуры RISC-V с помощью RISC-V THEAD Matrix Extention

Задача

Разработать реализацию блочного умножения матриц с float элементами используюя инструкции матричного расширения THEAD.
Размер блока должен быть 4х4. Референсная реализация для квадратных матриц gemm_block4x4_ref.

• Описание инструкций матричного расширения
• RVM intrinsics
• Пример использования матричного расширения (поэлементное умножение матриц с целыми числами)

Алгоритм работы

1. Создать fork репозитория.
2. Настроить окружение с помощью скрипта env.sh.
3. Собрать проект с помощью скрипта build.sh.
4. Запустить тесты на RISC-V Qemu для квадратных и прямоугольных матриц.
5. Реализовать gemm_block4x4_rvm, используя инструкции из матричного расширения:
   • Для квадратных матриц с размерами, кратные 4. Должны проходить тесты _build/test/test_rvm_square.
   • Опционально: Для произвольных размеров матриц должны проходить тесты _build/test/test_rvm_nonsquare.
6. Открыть Pull Request c оптимизациями.
   • Соотвествующий произведенным оптимизациям CI должен быть зеленым.

Структура репозитория

• lib - библиотека с реализацией умножения матриц
• test - функциональные тесты для проверки корректности алгоритмов

Настройка окружения

После запуска скрипта настройки окружения env.sh в корневой папке репозитория должна быть папка tools с gcc (тулчейн для кросс-компиляции) и qemu (RISC-V симулятор).

Сборка проекта

Для сборки проекта можно использовать скрипт build.sh. В нем выставлены пути для кросс-компиляторов относительно путей в шаге настройке окружения. Можно изменить параметры сборки (например, BUILD_TYPE для отладки)

Опции конфигурации проекта:

• ENABLE_TEST - Сборка тестов (ON\OFF)
• BUILD_TYPE - Режим сборки (Release\Debug)
• BUILD_FOLDER - Папка для артефактов сборки
• BUILD_STATIC - Включить статическую линковку (ON\OFF)

Пример запуска с помощью QEMU

./tools/qemu/bin/qemu-riscv64 -cpu c907fdvm-rv64 ./_build/test/test_rvm_square
./tools/qemu/bin/qemu-riscv64 -cpu c907fdvm-rv64 ./_build/test/test_rvm_nonsquare
где c907fdvm-rv64 нужен для поддержки RISC-V Matrix Extention

В случае ошибки:
qemu-riscv64: Could not open '/lib/ld-linux-riscv64-lp64d.so.1': No such file or directory
необходимо сконфигурировать проект с -DBUILD_STATIC=ON или добавить ключ запуска -L ./tools/gcc/sysroot/

Отладка кода на RISC-V

Краткая инструкция