RISC_V GPU skybox 系列 core 模块之VX_issue.sv

VX_issue_top.sv

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`include "VX_define.vh"

module VX_issue_top import VX_gpu_pkg::*; #(
    parameter `STRING INSTANCE_ID = "issue"
) (
    // Clock
    input wire                              clk,
    input wire                              reset,

    input wire                              decode_valid,
    input wire [`UUID_WIDTH-1:0]            decode_uuid,
    input wire [`NW_WIDTH-1:0]              decode_wid,
    input wire [`NUM_THREADS-1:0]           decode_tmask,
    input wire [`PC_BITS-1:0]               decode_PC,
    input wire [`EX_BITS-1:0]               decode_ex_type,
    input wire [`INST_OP_BITS-1:0]          decode_op_type,
    input op_args_t                         decode_op_args,
    input wire                              decode_wb,
    input wire [`NR_BITS-1:0]               decode_rd,
    input wire [`NR_BITS-1:0]               decode_rs1,
    input wire [`NR_BITS-1:0]               decode_rs2,
    input wire [`NR_BITS-1:0]               decode_rs3,
    output wire                             decode_ready,

    input wire                              writeback_valid[`ISSUE_WIDTH],
    input wire [`UUID_WIDTH-1:0]            writeback_uuid[`ISSUE_WIDTH],
    input wire [ISSUE_WIS_W-1:0]            writeback_wis[`ISSUE_WIDTH],
    input wire [`NUM_THREADS-1:0]           writeback_tmask[`ISSUE_WIDTH],
    input wire [`PC_BITS-1:0]               writeback_PC[`ISSUE_WIDTH],
    input wire [`NR_BITS-1:0]               writeback_rd[`ISSUE_WIDTH],
    input wire [`NUM_THREADS-1:0][`XLEN-1:0] writeback_data[`ISSUE_WIDTH],
    input wire                              writeback_sop[`ISSUE_WIDTH],
    input wire                              writeback_eop[`ISSUE_WIDTH],

    output wire                             dispatch_valid[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH],
    output wire [`UUID_WIDTH-1:0]           dispatch_uuid[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH],
    output wire [ISSUE_WIS_W-1:0]           dispatch_wis[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH],
    output wire [`NUM_THREADS-1:0]          dispatch_tmask[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH],
    output wire [`PC_BITS-1:0]              dispatch_PC[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH],
    output wire [`INST_ALU_BITS-1:0]        dispatch_op_type[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH],
    output op_args_t                        dispatch_op_args[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH],
    output wire                             dispatch_wb[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH],
    output wire [`NR_BITS-1:0]              dispatch_rd[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH],
    output wire [`NT_WIDTH-1:0]             dispatch_tid[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH],
    output wire [`NUM_THREADS-1:0][`XLEN-1:0] dispatch_rs1_data[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH],
    output wire [`NUM_THREADS-1:0][`XLEN-1:0] dispatch_rs2_data[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH],
    output wire [`NUM_THREADS-1:0][`XLEN-1:0] dispatch_rs3_data[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH],
    input wire                             dispatch_ready[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH]
);

    VX_decode_if    decode_if();
    VX_dispatch_if  dispatch_if[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH]();
    VX_writeback_if writeback_if[`ISSUE_WIDTH]();

    assign decode_if.valid = decode_valid;
    assign decode_if.data.uuid = decode_uuid;
    assign decode_if.data.wid = decode_wid;
    assign decode_if.data.tmask = decode_tmask;
    assign decode_if.data.PC = decode_PC;
    assign decode_if.data.ex_type = decode_ex_type;
    assign decode_if.data.op_type = decode_op_type;
    assign decode_if.data.op_args = decode_op_args;
    assign decode_if.data.wb = decode_wb;
    assign decode_if.data.rd = decode_rd;
    assign decode_if.data.rs1 = decode_rs1;
    assign decode_if.data.rs2 = decode_rs2;
    assign decode_if.data.rs3 = decode_rs3;
    assign decode_ready = decode_if.ready;

    for (genvar i = 0; i < `ISSUE_WIDTH; ++i) begin
        assign writeback_if[i].valid = writeback_valid[i];
        assign writeback_if[i].data.uuid = writeback_uuid[i];
        assign writeback_if[i].data.wis = writeback_wis[i];
        assign writeback_if[i].data.tmask = writeback_tmask[i];
        assign writeback_if[i].data.PC = writeback_PC[i];
        assign writeback_if[i].data.rd = writeback_rd[i];
        assign writeback_if[i].data.data = writeback_data[i];
        assign writeback_if[i].data.sop = writeback_sop[i];
        assign writeback_if[i].data.eop = writeback_eop[i];
    end

    for (genvar i = 0; i < `NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH; ++i) begin
        assign dispatch_valid[i] = dispatch_if[i].valid;
        assign dispatch_uuid[i] = dispatch_if[i].data.uuid;
        assign dispatch_wis[i] = dispatch_if[i].data.wis;
        assign dispatch_tmask[i] = dispatch_if[i].data.tmask;
        assign dispatch_PC[i] = dispatch_if[i].data.PC;
        assign dispatch_op_type[i] = dispatch_if[i].data.op_type;
        assign dispatch_op_args[i] = dispatch_if[i].data.op_args;
        assign dispatch_wb[i] = dispatch_if[i].data.wb;
        assign dispatch_rd[i] = dispatch_if[i].data.rd;
        assign dispatch_tid[i] = dispatch_if[i].data.tid;
        assign dispatch_rs1_data[i] = dispatch_if[i].data.rs1_data;
        assign dispatch_rs2_data[i] = dispatch_if[i].data.rs2_data;
        assign dispatch_rs3_data[i] = dispatch_if[i].data.rs3_data;
        assign dispatch_if[i].ready = dispatch_ready[i];
    end

`ifdef PERF_ENABLE
    issue_perf_t issue_perf = '0;
`endif

    VX_issue #(
        .INSTANCE_ID (INSTANCE_ID)
    ) issue (
        `SCOPE_IO_BIND (0)
        .clk            (clk),
        .reset          (reset),

    `ifdef PERF_ENABLE
        .issue_perf     (issue_perf),
    `endif

        .decode_if      (decode_if),
        .writeback_if   (writeback_if),
        .dispatch_if    (dispatch_if)
    );

endmodule

VX_issue_top.sv 文件是一个名为 VX_issue_top 的模块的实现。这个模块的主要功能是管理指令的解码、写回和分派。以下是详细的分析和解释：

模块接口

输入和输出端口

• 时钟和复位信号：

  input wire clk,
  input wire reset,
  

• 解码接口：

  input wire decode_valid,
  input wire [`UUID_WIDTH-1:0] decode_uuid,
  input wire [`NW_WIDTH-1:0] decode_wid,
  input wire [`NUM_THREADS-1:0] decode_tmask,
  input wire [`PC_BITS-1:0] decode_PC,
  input wire [`EX_BITS-1:0] decode_ex_type,
  input wire [`INST_OP_BITS-1:0] decode_op_type,
  input op_args_t decode_op_args,
  input wire decode_wb,
  input wire [`NR_BITS-1:0] decode_rd,
  input wire [`NR_BITS-1:0] decode_rs1,
  input wire [`NR_BITS-1:0] decode_rs2,
  input wire [`NR_BITS-1:0] decode_rs3,
  output wire decode_ready,
  

• 写回接口：

  input wire writeback_valid[`ISSUE_WIDTH],
  input wire [`UUID_WIDTH-1:0] writeback_uuid[`ISSUE_WIDTH],
  input wire [ISSUE_WIS_W-1:0] writeback_wis[`ISSUE_WIDTH],
  input wire [`NUM_THREADS-1:0] writeback_tmask[`ISSUE_WIDTH],
  input wire [`PC_BITS-1:0] writeback_PC[`ISSUE_WIDTH],
  input wire [`NR_BITS-1:0] writeback_rd[`ISSUE_WIDTH],
  input wire [`NUM_THREADS-1:0][`XLEN-1:0] writeback_data[`ISSUE_WIDTH],
  input wire writeback_sop[`ISSUE_WIDTH],
  input wire writeback_eop[`ISSUE_WIDTH],
  

• 分派接口：

  output wire dispatch_valid[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH],
  output wire [`UUID_WIDTH-1:0] dispatch_uuid[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH],
  output wire [ISSUE_WIS_W-1:0] dispatch_wis[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH],
  output wire [`NUM_THREADS-1:0] dispatch_tmask[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH],
  output wire [`PC_BITS-1:0] dispatch_PC[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH],
  output wire [`INST_ALU_BITS-1:0] dispatch_op_type[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH],
  output op_args_t dispatch_op_args[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH],
  output wire dispatch_wb[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH],
  output wire [`NR_BITS-1:0] dispatch_rd[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH],
  output wire [`NT_WIDTH-1:0] dispatch_tid[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH],
  output wire [`NUM_THREADS-1:0][`XLEN-1:0] dispatch_rs1_data[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH],
  output wire [`NUM_THREADS-1:0][`XLEN-1:0] dispatch_rs2_data[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH],
  output wire [`NUM_THREADS-1:0][`XLEN-1:0] dispatch_rs3_data[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH],
  input wire dispatch_ready[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH],
  

内部信号和接口实例化

• 接口实例化：

  VX_decode_if decode_if();
  VX_dispatch_if dispatch_if[`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH]();
  VX_writeback_if writeback_if[`ISSUE_WIDTH]();
  

• 解码接口赋值：

  assign decode_if.valid = decode_valid;
  assign decode_if.data.uuid = decode_uuid;
  assign decode_if.data.wid = decode_wid;
  assign decode_if.data.tmask = decode_tmask;
  assign decode_if.data.PC = decode_PC;
  assign decode_if.data.ex_type = decode_ex_type;
  assign decode_if.data.op_type = decode_op_type;
  assign decode_if.data.op_args = decode_op_args;
  assign decode_if.data.wb = decode_wb;
  assign decode_if.data.rd = decode_rd;
  assign decode_if.data.rs1 = decode_rs1;
  assign decode_if.data.rs2 = decode_rs2;
  assign decode_if.data.rs3 = decode_rs3;
  assign decode_ready = decode_if.ready;
  

• 写回接口赋值：

  for (genvar i = 0; i < `ISSUE_WIDTH; ++i) begin
      assign writeback_if[i].valid = writeback_valid[i];
      assign writeback_if[i].data.uuid = writeback_uuid[i];
      assign writeback_if[i].data.wis = writeback_wis[i];
      assign writeback_if[i].data.tmask = writeback_tmask[i];
      assign writeback_if[i].data.PC = writeback_PC[i];
      assign writeback_if[i].data.rd = writeback_rd[i];
      assign writeback_if[i].data.data = writeback_data[i];
      assign writeback_if[i].data.sop = writeback_sop[i];
      assign writeback_if[i].data.eop = writeback_eop[i];
  end
  

• 分派接口赋值：

  for (genvar i = 0; i < `NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH; ++i) begin
      assign dispatch_valid[i] = dispatch_if[i].valid;
      assign dispatch_uuid[i] = dispatch_if[i].data.uuid;
      assign dispatch_wis[i] = dispatch_if[i].data.wis;
      assign dispatch_tmask[i] = dispatch_if[i].data.tmask;
      assign dispatch_PC[i] = dispatch_if[i].data.PC;
      assign dispatch_op_type[i] = dispatch_if[i].data.op_type;
      assign dispatch_op_args[i] = dispatch_if[i].data.op_args;
      assign dispatch_wb[i] = dispatch_if[i].data.wb;
      assign dispatch_rd[i] = dispatch_if[i].data.rd;
      assign dispatch_tid[i] = dispatch_if[i].data.tid;
      assign dispatch_rs1_data[i] = dispatch_if[i].data.rs1_data;
      assign dispatch_rs2_data[i] = dispatch_if[i].data.rs2_data;
      assign dispatch_rs3_data[i] = dispatch_if[i].data.rs3_data;
      assign dispatch_if[i].ready = dispatch_ready[i];
  end
  

性能计数器（可选）

`ifdef PERF_ENABLE
    issue_perf_t issue_perf = '0;
`endif

子模块实例化

VX_issue #(
    .INSTANCE_ID (INSTANCE_ID)
) issue (
    `SCOPE_IO_BIND (0)
    .clk            (clk),
    .reset          (reset),

`ifdef PERF_ENABLE
    .issue_perf     (issue_perf),
`endif

    .decode_if      (decode_if),
    .writeback_if   (writeback_if),
    .dispatch_if    (dispatch_if)
);

总结

VX_issue_top 模块的主要功能是处理指令的解码、写回和分派。它通过实例化和配置各种接口模块，管理指令在不同阶段的流动。具体功能包括：

• 从解码器接收指令并准备好发送到执行单元。
• 管理指令的写回操作。
• 将指令分派到适当的执行单元。
• （可选）记录性能数据。

该模块可以作为VX_issue模块测试的top module。

VX_issue

VX_issue 模块的主要功能是处理指令的解码、写回和分派。

模块接口

输入和输出端口

• 时钟和复位信号：

  input wire clk,
  input wire reset,
  

• 性能计数器输出（可选）：

  `ifdef PERF_ENABLE
      output issue_perf_t issue_perf,
  `endif
  

• 解码接口：

  VX_decode_if.slave decode_if,
  

• 写回接口：

  VX_writeback_if.slave writeback_if [`ISSUE_WIDTH],
  

• 分派接口：

  VX_dispatch_if.master dispatch_if [`NUM_EX_UNITS * `ISSUE_WIDTH]
  

内部信号和性能计数器

• 性能计数器（可选）：

  `ifdef PERF_ENABLE
      issue_perf_t per_issue_perf [`ISSUE_WIDTH];
      `PERF_COUNTER_ADD (issue_perf, per_issue_perf, ibf_stalls, `PERF_CTR_BITS, `ISSUE_WIDTH, (`ISSUE_WIDTH > 2))
      `PERF_COUNTER_ADD (issue_perf, per_issue_perf, scb_stalls, `PERF_CTR_BITS, `ISSUE_WIDTH, (`ISSUE_WIDTH > 2))
      `PERF_COUNTER_ADD (issue_perf, per_issue_perf, opd_stalls, `PERF_CTR_BITS, `ISSUE_WIDTH, (`ISSUE_WIDTH > 2))
      for (genvar i = 0; i < `NUM_EX_UNITS; ++i) begin
          `PERF_COUNTER_ADD (issue_perf, per_issue_perf, units_uses[i], `PERF_CTR_BITS, `ISSUE_WIDTH, (`ISSUE_WIDTH > 2))
      end
      for (genvar i = 0; i < `NUM_SFU_UNITS; ++i) begin
          `PERF_COUNTER_ADD (issue_perf, per_issue_perf, sfu_uses[i], `PERF_CTR_BITS, `ISSUE_WIDTH, (`ISSUE_WIDTH > 2))
      end
  `endif
  

这段代码使用了一个条件编译宏 PERF_ENABLE 来启用性能计数器功能。具体分析如下：

条件编译宏 PERF_ENABLE

`ifdef PERF_ENABLE

• 这行代码检查是否定义了 PERF_ENABLE 宏。如果定义了该宏，则启用性能计数器功能。

性能计数器数组 per_issue_perf

issue_perf_t per_issue_perf [`ISSUE_WIDTH];

• 声明一个名为 per_issue_perf 的性能计数器数组，类型为 issue_perf_t，大小为 ISSUE_WIDTH。

性能计数器增加宏 PERF_COUNTER_ADD

`PERF_COUNTER_ADD (issue_perf, per_issue_perf, ibf_stalls, `PERF_CTR_BITS, `ISSUE_WIDTH, (`ISSUE_WIDTH > 2))
`PERF_COUNTER_ADD (issue_perf, per_issue_perf, scb_stalls, `PERF_CTR_BITS, `ISSUE_WIDTH, (`ISSUE_WIDTH > 2))
`PERF_COUNTER_ADD (issue_perf, per_issue_perf, opd_stalls, `PERF_CTR_BITS, `ISSUE_WIDTH, (`ISSUE_WIDTH > 2))

• 使用 PERF_COUNTER_ADD 宏定义为 issue_perf 和 per_issue_perf 数组中的每个元素增加性能计数器。
• ibf_stalls、scb_stalls、opd_stalls 表示不同的性能计数器类型。
• PERF_CTR_BITS 表示性能计数器的位宽。
• ISSUE_WIDTH 表示性能计数器的数量。
• 最后一个参数 (ISSUE_WIDTH > 2) 用于条件编译。

执行单元和特殊功能单元的性能计数器

for (genvar i = 0; i < `NUM_EX_UNITS; ++i) begin
    `PERF_COUNTER_ADD (issue_perf, per_issue_perf, units_uses[i], `PERF_CTR_BITS, `ISSUE_WIDTH, (`ISSUE_WIDTH > 2))
end
for (genvar i = 0; i < `NUM_SFU_UNITS; ++i) begin
    `PERF_COUNTER_ADD (issue_perf, per_issue_perf, sfu_uses[i], `PERF_CTR_BITS, `ISSUE_WIDTH, (`ISSUE_WIDTH > 2))
end

• 使用 PERF_COUNTER_ADD 宏定义为每个执行单元 (units_uses[i]) 和特殊功能单元 (sfu_uses[i]) 增加性能计数器。
• 用 for 循环遍历所有执行单元和特殊功能单元，分别增加性能计数器。

结束条件编译

`endif

• 结束条件编译块。如果未定义 PERF_ENABLE 宏，则上述代码块不会被编译。

这段代码通过条件编译宏 PERF_ENABLE 来启用性能计数器功能，包括以下几点：

1. 声明性能计数器数组 per_issue_perf。
2. 使用 PERF_COUNTER_ADD 宏定义为 issue_perf 和 per_issue_perf 增加性能计数器，包括 ibf_stalls、scb_stalls、opd_stalls 等。
3. 为每个执行单元和特殊功能单元分别增加性能计数器。

通过这些操作，可以在启用 PERF_ENABLE 宏定义时，统计和监控指令调度过程中的各种性能指标。

• 解码和分派信号：

  wire [ISSUE_ISW_W-1:0] decode_isw = wid_to_isw(decode_if.data.wid);
  wire [ISSUE_WIS_W-1:0] decode_wis = wid_to_wis(decode_if.data.wid);
  
  wire [`ISSUE_WIDTH-1:0] decode_ready_in;
  assign decode_if.ready = decode_ready_in[decode_isw];
  

这段代码 负责处理指令调度过程中的解码和准备信号。以下是详细分析：

信号定义和转换

1. 定义信号 decode_isw 和 decode_wis：

   wire [ISSUE_ISW_W-1:0] decode_isw = wid_to_isw(decode_if.data.wid);
   wire [ISSUE_WIS_W-1:0] decode_wis = wid_to_wis(decode_if.data.wid);
   

   • decode_isw 和 decode_wis 是两个信号，分别通过函数 wid_to_isw 和 wid_to_wis 将 decode_if.data.wid 转换成不同的宽度。
   • wid_to_isw 和 wid_to_wis 通常是用于 Warp ID 转换的函数，在不同的上下文中使用不同的宽度表示。

2. 准备信号 decode_ready_in：

   wire [`ISSUE_WIDTH-1:0] decode_ready_in;
   

3. 为 decode_if.ready 赋值：

   assign decode_if.ready = decode_ready_in[decode_isw];
   

   • decode_ready_in 是一个宽度为 ISSUE_WIDTH 的信号，表示解码阶段的准备状态。
   • decode_if.ready 是解码接口的准备信号，通过索引 decode_isw 从 decode_ready_in 中获取相应的准备状态。

这段代码的主要功能是：

1. 转换 Warp ID：

   • 使用 wid_to_isw 和 wid_to_wis 函数将 decode_if.data.wid 转换成不同的宽度信号 decode_isw 和 decode_wis。

2. 分配准备信号：

   • 定义 decode_ready_in 信号，表示多个解码通道的准备状态。
   • 通过索引 decode_isw 从 decode_ready_in 中获取相应的准备状态，并将其赋值给 decode_if.ready，表示当前解码通道是否准备好。

通过这些操作，调度器能够正确地管理和分配解码通道的准备状态，确保多线程计算任务的正确执行。

调度Slice实例化

• 切换接口：

  `SCOPE_IO_SWITCH (`ISSUE_WIDTH)
  

• 实例化和连接解码、写回和分派Slice：

  for (genvar issue_id = 0; issue_id < `ISSUE_WIDTH; ++issue_id) begin : issue_slices
      VX_decode_if #(
          .NUM_WARPS (PER_ISSUE_WARPS)
      ) per_issue_decode_if();
  
      VX_dispatch_if per_issue_dispatch_if[`NUM_EX_UNITS]();
  
      assign per_issue_decode_if.valid = decode_if.valid && (decode_isw == ISSUE_ISW_W'(issue_id));
      assign per_issue_decode_if.data.uuid = decode_if.data.uuid;
      assign per_issue_decode_if.data.wid = decode_wis;
      assign per_issue_decode_if.data.tmask = decode_if.data.tmask;
      assign per_issue_decode_if.data.PC = decode_if.data.PC;
      assign per_issue_decode_if.data.ex_type = decode_if.data.ex_type;
      assign per_issue_decode_if.data.op_type = decode_if.data.op_type;
      assign per_issue_decode_if.data.op_args = decode_if.data.op_args;
      assign per_issue_decode_if.data.wb = decode_if.data.wb;
      assign per_issue_decode_if.data.rd = decode_if.data.rd;
      assign per_issue_decode_if.data.rs1 = decode_if.data.rs1;
      assign per_issue_decode_if.data.rs2 = decode_if.data.rs2;
      assign per_issue_decode_if.data.rs3 = decode_if.data.rs3;
      assign decode_ready_in[issue_id] = per_issue_decode_if.ready;
  `ifndef L1_ENABLE
      assign decode_if.ibuf_pop[issue_id * PER_ISSUE_WARPS +: PER_ISSUE_WARPS] = per_issue_decode_if.ibuf_pop;
  `endif
  
      `RESET_RELAY (slice_reset, reset);
  
      VX_issue_slice #(
          .INSTANCE_ID ($sformatf("%s%0d", INSTANCE_ID, issue_id)),
          .ISSUE_ID (issue_id)
      ) issue_slice (
          `SCOPE_IO_BIND(issue_id)
          .clk          (clk),
          .reset        (slice_reset),
      `ifdef PERF_ENABLE
          .issue_perf   (per_issue_perf[issue_id]),
      `endif
          .decode_if    (per_issue_decode_if),
          .writeback_if (writeback_if[issue_id]),
          .dispatch_if  (per_issue_dispatch_if)
      );
  
      // Assign transposed dispatch_if
      for (genvar ex_id = 0; ex_id < `NUM_EX_UNITS; ++ex_id) begin
          `ASSIGN_VX_IF(dispatch_if[ex_id * `ISSUE_WIDTH + issue_id], per_issue_dispatch_if[ex_id]);
      end
   end
  

这段代码负责处理指令的解码、写回和分派。具体功能包括实例化多个解码、写回和分派子模块，并将它们连接到主模块接口。以下是详细分析：

1. for 循环实例化多个 issue_slice 子模块：

   for (genvar issue_id = 0; issue_id < `ISSUE_WIDTH; ++issue_id) begin : issue_slices
   

2. 实例化 VX_decode_if 和 VX_dispatch_if 接口：

   VX_decode_if #(
       .NUM_WARPS (PER_ISSUE_WARPS)
   ) per_issue_decode_if();
   
   VX_dispatch_if per_issue_dispatch_if[`NUM_EX_UNITS]();
   

3. 连接 decode_if 和 per_issue_decode_if 接口：

   assign per_issue_decode_if.valid = decode_if.valid && (decode_isw == ISSUE_ISW_W'(issue_id));
   assign per_issue_decode_if.data.uuid = decode_if.data.uuid;
   assign per_issue_decode_if.data.wid = decode_wis;
   assign per_issue_decode_if.data.tmask = decode_if.data.tmask;
   assign per_issue_decode_if.data.PC = decode_if.data.PC;
   assign per_issue_decode_if.data.ex_type = decode_if.data.ex_type;
   assign per_issue_decode_if.data.op_type = decode_if.data.op_type;
   assign per_issue_decode_if.data.op_args = decode_if.data.op_args;
   assign per_issue_decode_if.data.wb = decode_if.data.wb;
   assign per_issue_decode_if.data.rd = decode_if.data.rd;
   assign per_issue_decode_if.data.rs1 = decode_if.data.rs1;
   assign per_issue_decode_if.data.rs2 = decode_if.data.rs2;
   assign per_issue_decode_if.data.rs3 = decode_if.data.rs3;
   assign decode_ready_in[issue_id] = per_issue_decode_if.ready;
   

4. 条件编译块：

   `ifndef L1_ENABLE
   assign decode_if.ibuf_pop[issue_id * PER_ISSUE_WARPS +: PER_ISSUE_WARPS] = per_issue_decode_if.ibuf_pop;
   `endif
   

5. 实例化 VX_issue_slice 子模块：

   `RESET_RELAY (slice_reset, reset);
   
   VX_issue_slice #(
       .INSTANCE_ID ($sformatf("%s%0d", INSTANCE_ID, issue_id)),
       .ISSUE_ID (issue_id)
   ) issue_slice (
       `SCOPE_IO_BIND(issue_id)
       .clk          (clk),
       .reset        (slice_reset),
   `ifdef PERF_ENABLE
       .issue_perf   (per_issue_perf[issue_id]),
   `endif
       .decode_if    (per_issue_decode_if),
       .writeback_if (writeback_if[issue_id]),
       .dispatch_if  (per_issue_dispatch_if)
   );
   

6. 连接分派接口：

   for (genvar ex_id = 0; ex_id < `NUM_EX_UNITS; ++ex_id) begin
       `ASSIGN_VX_IF(dispatch_if[ex_id * `ISSUE_WIDTH + issue_id], per_issue_dispatch_if[ex_id]);
   end
   

这段代码的主要功能是实例化和连接多个 issue_slice 子模块，每个子模块负责处理一部分指令的解码、写回和分派。具体步骤如下：

1. 实例化解码和分派接口：

   • VX_decode_if 和 VX_dispatch_if 接口实例化。

2. 连接解码接口信号：

   • 将主模块的 decode_if 信号连接到每个 per_issue_decode_if 接口。
   • 使用 decode_isw 和 decode_wis 信号进行索引和转换。

3. 条件编译块：

   • 如果未定义 L1_ENABLE，则连接 decode_if.ibuf_pop 信号到 per_issue_decode_if.ibuf_pop。

4. 实例化 VX_issue_slice 子模块：

   • 使用 sformatf 函数生成实例ID和索引。
   • 将 clk、reset、decode_if、writeback_if 和 dispatch_if 信号连接到 issue_slice 子模块。

5. 连接分派接口信号：

   • 使用嵌套的 for 循环将 dispatch_if 信号连接到 per_issue_dispatch_if 接口，实现信号的转置连接。

通过这些操作，VX_issue 模块能够有效地管理和分配解码、写回和分派任务，确保多线程计算任务的正确执行。

总结

VX_issue 模块的主要功能是处理指令的解码、写回和分派。它通过实例化和配置各种接口模块，管理指令在不同阶段的流动。具体功能包括：

• 将来自解码器的指令分配给各个 issue_slice。
• 管理指令的写回操作。
• 将指令分派到适当的执行单元。
• （可选）记录性能数据。

通过这些操作，VX_issue 模块确保指令能够正确地流经处理流水线，从而实现高效的并行计算。