RISC-V ve výuce, na FPGA i na čipech, FOSDEM a další

29.1.2023 23:12 | Přečteno: 2006× | procesory a roboti | | poslední úprava: 30.1.2023 22:27

Již naše loňská výuka architektur počítačů využila RISC-V verzi našeho simulátoru QtRvSim. Naše materiály (https://comparch.edu.cvut.cz/) ocenili i přímo na RISCV.org.

Aktuálně se plánuje rozložení látky a organizace výuky pro letošní běh předmětu. Cíle výuky kurzu architektury počítačů jsou stále ty stejné jako při jeho zavádění před dvanácti lety:

Studentům se zájmem o výpočetní techniku předat znalosti základů a principů vykonávaní algoritmů na jednodušších počítačích a úplné základy o jejich komunikaci s okolním světem. Zároveň udělením zkoušky potvrzujeme, že každý absolvent předmětu prokázal alespoň dostatečné znalosti potřebné pro pochopení látky navazujících předmětů (Operační systémy, Návrh vestavných systémů, atd.).

V základním kurzu se stále jedná především o základy položené na univerzitách v Stanfordu a Berkley v 80. letech minulého století (RISC), kde vyučující se svými studenty navrhli koncepci a techniky nutné pro další růst výkonu procesorových jader. Tyto základy a nápravu svých nevýhodných rozhodnutí převzali i tehdejší majoritní komerční hráči, jako byl Intel a Motorola. Z univerzitních projeků vzniklé architektury MIPS a SPARC se po přesunu do mladých progresívních firem postupně vyvinuly v nové komerční platformy, ale adaptace principů RISC původními firmami, sliby a zrušení podpory Microsoftem, vznik IBM Power(PC) a ARM je postupně z trhu vytlačily. Nepomohlo jim ani původní tvrdé prosazování licencí a patentů a tím blokace nezávislých implementací a inovací. Ani následné otevření (OpenSPARC) první a v posledním záchvěvu i sliby o otevření druhé (MIPS) již nepomohlo. Nadějný projekt Alpha se také podařilo utlumit. Ale univerzity pro svůj výzkum a vývoj otevřenou architekturu potřebovaly a tak vznik takového projektu byl již jen otázkou času. V další generaci na Berkley Krste Asanović přišel s architekturou RISC-V při jejímž vývoji a publikaci bylo učiněno mnoho opatření, která by měla zaručit, že nebude entitami cílícími na krátkodobý vysoký zisk v rozvoji a šíření zablokovaná.

Aby nebylo možné implementátory a inovátory architektury RISC-V zablokovat, byla založená nezávislé organizace, která vývoj a standardizaci instrukční sady zajišťuje. Pro nezávislost i na mocenských zájmech Spojených států amerických byla původní nadace rozpuštěná a nástupnická organizace registrovaná jako RISC-V International ve Švýcarsku. Pro eliminaci případného vložení trojských/patentových koní pak vlastní přístupové smlouvy ke členství obsahují mnoho pojistek zajišťujících, že materiály poskytnuté členy k diskuzi a příspěvky k rozšířením nemohou být později zneužité k zablokování konkurence. (Je zajímavé porovnat tuto nevládní aktivitu s Evropským společenstvím financovanými standardy jako byl protokol Profibus a podobné, kde byly utajené trojské koně na nezávislé implementátory pečlivě připravené dopředu, viz i naše zkušenosti.)

Sám jsem naše studenty na možnosti a výhody otevřené architektury RISC-V již minimálně od roku 2016 upozorňoval v poslední přednášce kurzu (Vývoj architektur procesorů na příkladech inovací od i4004 k Apple M1 a generacím RISC-V), ale množtví pro studenty nakoupených učebnic a připravené materiály pro výuku s architekturou MIPS nás v té době nějdříve vedly k vývoji simulátoru pro tuto architekturu (QtMips). Několik posledních let ale se studenty investujeme do přepracování simulátoru tak, aby reprezentoval a vizualizoval architekturu RISC-V (QtRvSim). V minulém běhu jsme se rozhodli na využití této architektury jako hlavního modelu ve výuce. Několik drobností jsem opravoval před cvičeními, pro která byla určitá nedokončená funkcionalita potřebná. Obecně ale kromě několika drobností, jako překvapení kolegy (jinak přispěvatel do rozšíření ISA ESA procesoru NOEL-V) a studentky, že instrukce násobení vyzkoušená nad rámec plánu výuky nehlásí chybu a provádí pouze součet, k nějakému problému omezujícímu výuku nedošlo. Násobení a dělení (rozšíření M) bylo doimplementované a dekodér byl doplněn o další úrovně tak, aby byly neznámé/neimplementované instrukce správně vyhodnocené jako chyba. Během prázdnin pak ve spolupráci se studnetem z Fakulty informačních technologií byly do průběžného testování zařazené oficiální testy RISC-V architektury a poté jsem rozšířil podporu i o 64-bitovou verzi. Postupně jsme dosáhli plné shody se specifikací RV32IM a RV64IM s tím, že pro 64-bitový režim zatím nemáme dořešené, jak v grafické verzi zobrazovat hodnoty na signálech a v registrech.

Simulátor jsme pak prezentovali na Embedded World Conference 2023 v sekci, kterou otevřela svým shrnutím úspěchů architektury RISC-V ředitelka RISC-V international, Calista Redmond. Za zmínku z jejího projevu stojí informace o investici miliardy dolarů do architektury RISC-V firmou Intel. Letos pak Intel vydá první čipy (viz mATX základní deska od SiFive s procesorem Horse Creek). Další pokrok ve vývoji simulátoru pan Jakub Dupák prezentoval na RedHat DevConf MINI CZ (video). Přidaná byla podpora instrukcí pro přístup k řídicím a stavovým registrům (CSR, rozšíření Zicsr).

V lednu tohoto roku se mi podařilo dokončit připojení ČVUT k RISC-V International v režimu komunitního člena. Tento režim členství je nabízený akademickým a neziskovým organizacím a je zadarmo. V porovnání s prestižními zahraničními univerzitami je to s velkým zpožděním, ředitelka RISCV.org mě osobně členství navrhovala již na výstavě Embedded World 2020 při ukázce našeho simulátoru na počítači ve stánku Codasip, ale přesvědčit vedení trvalo. Přesto jsme první organizací s doménou končící na CZ, která se zapojila (viz seznam členů RISCV.org). Na druhou stranu na našem území působí mnoho firem, které členy jsou, a právě v Brně založený Codasip je i jedním ze zakládajících členů. Členství umožňuje všem studentům a zaměstnancům ČVUT přístup do skupin a e-mailových konferencí, které jsou určeny pro členy. Zde je možné se zapojit do vývoje architektury, přispívat do specifikací, v současné době především k různým rozšířením atd. Sami jsme se zapojili do RISC-V International Academia and Training Special Interest Group, kde jsme byli vyzvaní k představení našich simulátorů a výukových materiálů. Záznam online schůzky a prezentace je nyní k dispozici na YouTube kanálu RISCV.org (QtRvSim - RISC-V Simulator with Cache and Pipeline Visualization) a za týden od vydání narostl počet shlédnutí nad 700. Náš RISC-V simulátor již v minulém roce využívaly ve výuce tři velké zahraniční univerzity a náš starší, založený na architektuře MIPS, také nejméně tři další univerzity využívají.

V další fázi vývoje plánujeme dokončit podporu CSR do stavu, kdy bude možné prezentovat, stejně jako na naší MIPS verzi, obsluhu časovače a sériového portu z přerušení. Dále se již nalezl mezi studenty zájemce o přidání podpory jednotky stránkování (MMU). Prototyp demostrace prediktoru skoků pro MIPS verzi navrhli a do našeho simulátoru přidali na univerzitě v Athénách. Pro QtRvSim ho vyvíjí v Colorado Springs. V tuto chvíli již simulátor emuluje několik základních systémových volání shodně s RISC-V ABI systému GNU/Linux. V kombinaci s knihovnou NewLib a napojením systémových volání do její struktury (soubor qtrvsim_sys_stub.c) je pak možné zkompilovat příklady ne jen v assembleru interním nebo externím překladačem, ale i kód v jazyce C, který využívá NewLib knihovny včetně printf a malloc (příklad seminaries/qtrvsim/os-emu-example v našich materiálech k podpoře výuky https://gitlab.fel.cvut.cz/b35apo/stud-support/). Tento GCC zkompilovaný kód pak běží jak pod operačním systémem GNU/Linux na RISC-V procesorech, tak v uživatelské QEMU emulaci a i v našem emulátoru. Po přidání podpory MMU by pak bylo možné simulátor využít i pro demonstraci a výuku operačních systémů. Jako vhodný kandidát pro malé Unixové jádro se jeví systém MIT PDOS v RISC-V verzi.

Další, tentokráte živou, prezentaci plánujeme příští weekend v Bruselu na konferenci FOSDEM 2023 5. února od 9:40 v rámci RISC-V devroom (příspěvek QtRVSim—Education from Assembly to Pipeline, Cache Performance, and C Level Programming). Akce bude přenášená i online a třeba se i s některými z vás setkáme na akci při prezentaci vašich projektů. Sám plánuji navštívit prezentaci Pavla Machka o automatickém ostření obrazu kamery pro otevřené telefony (Sharp photos and short movies on a mobile phone). Jeho verzi programu millipixel mám na svém telefonu Librem 5 zkompilovanou a funkční. (Něco o mých nedořešených dobrodružstvích s GPS na Librem 5 pak v mém loňském příspěvku Telefon Librem 5 očima vývojáře automobilové, laboratorní, medicínské a robotické techniky na konferenci OpenAlt)

Protože vím, že je zde minimálně několik zájemců o záznamy přednášek z kurzů architektur počítačů, tak upozorňuji na dokončení a zpřístupnění již celé série českých přednášek z kurzu B4M35PAP - Pokročilé architektury počítačů. Videa ze zimního semestru 2021 na YouTube kanálu. Je to již rok stará novinka, ale od té doby jsem se k napsání zápisku na ABClinuxu nedostal. Loňský běh jsem vyzkoušel formou převrácené třídy, abych měl na konzultace a individuální pomoc studnetům více času. Každý ze studentů si naimplementuje ve Verilogu, případně jiném zvoleném návrhovém HDL jazyce (VHDL, Amaranth, ...), zřetězený procesor, nyní především RISC-V varianty. Slibně se pak rozvíjí v roce 2021 započatý semestrální projekt vycházející z mnou navržené koncepce strukturovaných signálů ve VHDL (https://gitlab.fel.cvut.cz/b4m35pap/rvapo-vhdl). V rámci pokračování se původnímu autorovi podařilo zprovoznit návrh na FPGA Intel Cyclone a další student ho upravil pro běh paralelně s ARM procesorem na našich výukových deskách MZ_APO. Simulovat lze pak projekt v otevřeném GHDL.

Co se týče úvodního kurzu B35APO - Architektura počítačů, tak jsem v minulém letním semestru přepisoval prezentace, fragmenty kódu a překresloval diagramy na RISC-V verzi. Rozhodnutí a vyhecování od kolegů, že již kurz na RISC-V překlopíme i s tehdy aktuálním stavem simulátoru, přišlo relativně pozdě a znamenalo celkem výzvu. Na českých přednáškách jsme se střídali a jak pro vstřícnost ke studnetům, tak i ještě pro případné nemocné COVIDem jsme zajišťovali i vzdálený přístup přes naší školní instalaci BigBlueButton. Bylo to celkem náročné, do toho i nemoc kolegy a několik problémů s HDMI vstupem projekce, takže záznamy sice interně jsou, ale počítal jsem spíš s tím, že pěkné záznamy pořídíme letos, kdy bude přechod kurzu na architekturu RISC-V již ustabilizovaný. Ale je dost možné, že záznamy nebudeme pořizovat a nebo minimálně nebudou publikované. Jedná se o jedno z možných řešení stížností určité skupiny studentů, kdy někteří členové rady programu zhodnotili, že studneti na přednášky nechodí a pak jsou před zkouškami přetížení. Pokud nepůjde odkládat sledování přednášek a bude je nutné navštívit během semestru, je šance, že budou studenti lépe připravení na cvičení. V mém cvičení byla v minulém běhu z 18 lidí dobře připravená a schopná samostatně analyzovat a řešit úlohy jediná studentka a nějaké znalosti z přednášek občas vykazoval ještě jeden student. Zbytek čekal, že vše znova odvykládám a vyřeším sám. Občas jsem vyřešil jen dva vzorové příklady a pak čekal na dotazy a řešení od studentů, v anketě to pak bylo někým velmi kritizované. Takže jestli vzniknou pěkné české nahrávky kurzu v jeho RISC-V variantě nevím.

K dispozici jsou loňské nahrávky základního kurzu v mém anglickém podání (lituji, je to jen tak, jak jsem schopen). Záznam přednášek předmětu BE5B35APO - Computer Architectures z letního semestru 2022 na YouTube. Opět i pro umožnění zapojení studentů ze zahraničních univerzit v rámci EuroTeQ projektu jsem se staral o obousměrný video-přístup přes BigBlueButton a lokální nahrávání přes OBS. Protože v anglické variantě se jedná o malý kurz, tak jsem si i veškerou techniku na každou hodinu sestavoval sám stejně jako střih a další.

Budu rád za případné názory stejně jako u prvního zápisku k dalšímu směřování našeho předmětu. Určitě je relevantní tehdejší poznámka, že by měl být i základní kurz rozšířený o vícejádrové systémy a aspekty paralelního běhu programů a předávání dat. Podobné předměty na zahraničních univerzitách tyto znalosti a mnoho dalších předávají a vyžadují (viz odkazy na podobné kurzy na našich stránkách). I kurzy na ČVUT FIT (BI-APS Architectures of Computer Systems) počítají s lepšími základními znalostmi studentů (dvojková soustava, logické funkce) a tak i do základního kurzu zahrnují některé oblasti, které si my dovolujeme předávat pouze zájemcům o obor v rámci kurzu Pokročilé architektury počítačů. Sám beru zatím vynechání těchto témat jako ústupek průměrným studnetům a soustřeďujeme se na základ jednovláknového zřetězeného zpracování instrukcí, vyrovnávací paměti, volání podprogramů a základy vstupu a výstupu. Třeba nám vládou a dalšími proklamované zlepšení výuky na všech stupních škol v budoucnu přivede studenty, se kterými se půjde i v základním kurzu rychleji postupovat dále. Loňský běh ale vykazoval opačnou tendenci.

K architektuře RISC-V jsme se dostali také při tvorbě ovladačů CAN/TWAI pro čipy ESP32C3, které jsou nyní zahrnuté do hlavního vývojového stromu real-time systému NuttX. Obecně se mi v loňském roce se studenty, kteří mají o obor/techniku/znalosti zájem, podařilo dokončit více velmi pěkných projektů a i jich několik integrovat do hlavních vývojových stromů programů a systémů. Ale o tom třeba příště v pozvánce na naší prezentaci na výstavě Embedded World 2023. Základní představu si můžete udělat z přehledu prezentací a znalostí v rámci mé neformální skupiny Open Technologies Research Education and Exchange Services.

Školní záznamovou techniku jsem si před vánoci půjčil i na amatérský záznam koncertu Poetického hudebního společenstva, kapely inspirované Středozemí pana profesora J.R.R.Tolkiena (záznam prosincového vystoupení v klubu H55 na YouTube).

       

Komentáře

[trekker.dk]

pro 64-bitový režim zatím nemáme dořešené, jak v grafické verzi zobrazovat hodnoty na signálech a v registrech.

Lidi obvykle kritizovali 64 bitové architektury za to, že kvůli dlouhým pointerům programy spotřebovávají víc paměti. Ale o případu, kdy to někomu spotřebovává moc místa na monitoru, slyším prvně

Jedná se o jedno z možných řešení stížností určité skupiny studentů, kdy někteří členové rady programu zhodnotili, že studneti na přednášky nechodí a pak jsou před zkouškami přetížení. Pokud nepůjde odkládat sledování přednášek a bude je nutné navštívit během semestru, je šance, že budou studenti lépe připravení na cvičení.

Kvůli lemplům to od****ou všichni. Klasika.

V lednu tohoto roku se mi podařilo dokončit připojení ČVUT k RISC-V International v režimu komunitního člena. Tento režim členství je nabízený akademickým a neziskovým organizacím a je zadarmo. V porovnání s prestižními zahraničními univerzitami je to s velkým zpožděním ... přesvědčit vedení trvalo.

Ono z toho členství vyplývají nějaké povinnosti nebo nevýhody, že bylo potřeba někoho přesvědčovat? Jeden by řekl, že pro ČVUT by tohle mělo být bez rozmýšlení.

[Pavel Píša]

Ono z toho členství vyplývají nějaké povinnosti nebo nevýhody, že bylo potřeba někoho přesvědčovat? Jeden by řekl, že pro ČVUT by tohle mělo být bez rozmýšlení.

Podmínky jsem celkem pečlivě četl, vlastní přístupová smlouva RISC-V International Association Membership Agreement má pouze tři strany textu. Odkazuje se na zakladatelskou listinu Articles of RISC-V International Association. Ta má v originální kombinované anglicko německé (podepsaná na rejstříkovém soudu Zürich) verzi 14 stránek a akademiky by mohlo těšit, že podepsanými zakladateli RISC-V International jsou přímo prof. David Patterson a Krste Asanović (tedy žádný korporát ale osobnosti). V jsem sám nenašel nic o tom, že by omezoval cokoliv, co se bude projednávat, navrhovat, patentovat mimo půdu, setkání, konference, skupiny RISCV.org. Jen jsou tam přísně stanovené podmínky pro to, co se poskytne k projednání, začlenění v rámci RISCV.org, pak jak se volí vedení, jak jsou definovaná hlasovací práva, platby (celkem vysoké) pro firmy, pro jednotlivce a akademické a neziskové organizace, které budou zastupované jen jedním voleným hlasujícím za individuální členy a jedním za neziskové, je pak přístup zdarma.

Když jsem výhody členství vysvětloval profesorům s vlivem na FEL, tak o to moc zájem neměli a nikdo se neangažoval. Když jsem to osobně navrhoval při jiné příležitosti na konci léta panu prorektorovi pro vědu a tvůrčí činnost, tak sice nebyl proti a i to na nějaké schůzce řekl, ale šlo to okamžitě ze stolu jako nepodložené součástmi. Když jsem sepsal zdůvodnění a supliky na FEL oficiální cestou a investoval do přesvědčení pana proděkana, tak to u nás prošlo celkem rychle. Na FIT se pan děkan Marcel Jiřina také s chutí na základě vysvětlení kolegů, kteří tam architektury vyučují, aktivně zapojil. Ale na rektorátu opět vedení, které má přímo zahraniční vztahy a propagaci školy v popisu práce nakonec vždy po mnoha urgencích, telefonátech vysvětlovalo, že teď je to zadarmo, ale pak se bude platit (smlouvy jsou na dobu neurčitou a upgradovat je bez podpisu na placenou je nelze), výmluvy, že to do práce daného člověka nepatří, protože on jen platí schválená placená členství atd. Nikdo se nebyl ochoten podepsat jako komunikující kontakt, ani jako kontakt pro marketing, technický atd, takže nakonec mi dovolil se pod vše za ČVUT podepsat sám, ale obecně to správné není. Pan rektor pak smlouvu podepsal, ale ani mi to nedali vědět stejně jako když předtím kontrakt odeslali zpět na katedru jako nepodložený. Vlastní práci s podpisovým systémem Linux Foundation, která tuto operaci pro RISCV.org zajišťuje jako službu a kde jsem kontrakt připravil, jsem nakonec opět řešil zcela sám....

Takže zdá se, že mnoho lidí mluví a řeší žebříčky The Times Higher Education, QS World University Rankings a jestli jsme nejlepší IT univerzita v ČR, ale spolupráce a představení se těm lidem, kteří opravdu vývoj IT a použitelnost procesorů pro machine-learning akcelerátory a vše další zajímá jen málokoho. Harware udělají přece jiní a my pak navrhneme buď čisté teoretické algoritmy nebo použijeme knihovny od Google a dalších a budeme v soutěžích vynikat. To, že je v systému cache, je potřeba udržet koherenci, alokoval správně aplikace na jádra, využít rychlé komunikační mechanizmy atd. není důležité. Viz třeba nedoporučení našeho simulátoru na prezentaci na poradě o výběru výsledků pro prezentací univerzity pro ministerstvo "Váš projekt se týká HW procesoru, a nedokážu si představit, že bude pro ostatní členy porady přínosný." Přitom již minimálně šest světových univerzit s naším SW učí a ČVUT GitHubu je QtRvSim druhý a QtMips třetí posle hvězdiček a ten první se již ani v žádné forků dva roky nevyvíjí. Nakonec byl ale náš projekt nominovaný mezi dvěma nejlepšími za FIT...

Jsem přesvědčený, že věci jsou jinak, třeba Apple vyžaduje na vývojovou a výzkumnou pozici odborníka na AI (machine learning) znalost architektury RISC-V. Codasip je jasné, že při svém požadavku na odborníka na AI má podobné požadavky. Dřívější k HW a naší výuce odmítavá reakce anonyma v diskuzi na ABClinuxu je s následujícími reakcemi a celosvětovým zájem o naší hračku pro studenty až komická. No a když si pustíte John Hennessy and David Patterson 2017 ACM A.M. Turing Award Lecture s podtitulem A New Golden Age for Computer Architecture – RISC-V a sledujete předpovídaný vznik Domain Specific Architecture systému postavených na RISC-V, tak je jasné, kdo a co svět posouvá technologicky dále... Apple, Amazon, Tesla, Alibaba, tedy všichni původně čistě cloudoví a softwaroví dneska řeší návrh procesorů a akcelerátorů, které je posunou dále.

[Max]

Ten boj s větrnými mlýny školství, to mi na náladě moc nepřidává... :-/
Zdar Max

[Pavel Píša]

Ale z mého pohledu je nakonec výsledek pozitivní a roky podporu pro nějaké zaplacení studentů, kteří na projektu pracují, získáváme. Studenti se zájmem v každém ročníku jsou a i třeba přes tento projekt se již během studia prezentují ve velkém světě. Pan Dupák se díky setkáním na Embedded World Conference 2022 a možnosti doložit své schopnosti v oblasti vývoje SW a jeho interakcí s procesorem mohl zapojit do vývoje mainline podpory jazyka Rust pro GCC (commity), atd...

A možná si nakonec i po letech univerzita všimne, že se opravdu může projektem, na který se odkazují další školy, prezentovat a že i pro kvalitní programování je znalost limitů, průchodnosti a chování na úrovni hardware nutností.

Zároveň další naše projekty se možná dostanou i do miliónů čipů, v kosmu již létají atd...

Co je pro mě hlavní strašák, že kvůli studentům bez zájmu bude nutné naší výuku omezovat tak, že i ti schopnější, kteří si například i v základním kurzu čistě od nuly v C na HW naprogramují 3D bludiště, zkusí na našem kitu vlastní procesor nebo něco podobného, budou kvůli omezení předávaných znalostí daleko za konkurencí z běžných a lepších univerzit. Laťka je vysoko a když vidím kurzy z Berkely, MIT atd... tak přesto, že si myslím, že postupně máme pomůcky a materiály pro sudnety na shodné a lepší úrovni a i nakoupené nejnovější učebnice (Computer organization and design RISC-V edition the hardware/software interface/David A. Patterson, John L. Hennessy), tak nám tyto světové univerzity nároky utíkají. A jsem přesvědčený, že tamější studenti nemají moc a asi ani chuť úroveň předávaných znalostí omezovat.

Mimochodem, vzhledem k tomu, že si nevypůjčil za minulý rok žádnou z několika verzí postupně nakoupených učebnic ani jeden student, tak jsem v knihovně ČVUT zrušil pro většinu exempelářů alokaci na předmět a může si je vypůjčit každý.

Další dobrá námi nakoupená kniha Digital design and computer architecture / Sarah Harris, David Harris. je také k dispozici i pro veřejnost.

Vím pak o více studenech se zájmem, kteří si tyto knihy koupili z vlastních peněz. jen je tu ta část, která buď zatím neví proč se něco dovědět a nebo možná bere studium jen jako odložení pracovních závazků a snaží se přiblížit studium celoročním prázdninám.

[Max]

Otázkou také je, zda to není tak moc specifický obor, že se pro něj moc lidí nenadchne. ČR je docela malá, pak sice studenti z SK a pár asi ještě odjinud, ale i tak. Ale neznám ty poměry, jen vařím z vody.
Zdar Max

[Pavel Píša]

Tak jsem přesvědčený, že úplné základy, jak se projevuje kombinace algoritmu a cache, základní princip jak pracuje procesor atd. by měli znát všichni, kteří mají IT vzdělání. Možná opravdu na řídicí systémy zaměření teoretici a matematici to nemusí znát, pokud sami nikdy nebudou řešit implementaci. Na MIT je předmět 6.004/6.191 - Computation Structures povinný na začátku všech elekro a počítačových zaměření kromě bioinformatiky. A jsou tam v rámci tohoto předmětu o hodně dále. Na jiných univerzitách je to také povinný základ. Ano odborníků, kteří se plně zapojí do vývoje nových jader a periferií je pak jen zlomek. Ale s těmi, kdo již navrhují kompilátory, akcelerace grafiky, hry, drivery a operační systémy to již nemalá část je a s těmi kdo s těmito vrstvami v nějaké formě interagují je to již většina IT oboru.

[Radovan]

Na Maker Faire jsem potkal tohohle kluka, není od vás?

https://www.youtube.com/watch?v=KzSaFFpBPDM

[Pavel Píša]

Není, je Filip Szkandera a tento projekt dělal na střední škole a nyní studuje na brněnském VUT. Sám jsem tam byl přednášet a pomáhat s nahráváním na loňském OpenAltu, ale se studnetem jsem se sešel až když za námi přišel na naší přednášku na RedHat DevConf MINI CZ. Měl by zájem udělat něco dalšího, jako pomůcku a trochu jsem to s ním probíral a komentoval jeho zapojení a další...

Jeho projekt se zalíbil i ředitelce RISCV.org a před časem na něj posílala odkaz na hlavní RISCV.org twitter.

Ono reálný smysl má spíš použít ty projekty v FPGA a propojit to s nějakým hardwarem, robot, auto, display... Třeba by to šlo kombinovat na naší prací na pysimCoderu

https://youtu.be/S0_9TKY8ikA

Na druhou stranu připravit nějakou stavebnici z destiček by také šlo... Ale je to spíš kuriozita ke koukání než k něčemu dalšímu. Ale použil bych na bloky malá FPGA. On aby to měl bez FPGA, tak nakonec využíval EPROM paměti, což je tak na půl cesty. Důsledné by bylo sestavit i tu kombinační logiku z hradel, třeba 74HCxx, ale ono by to opravdu odporně narůstalo... Takže mě připadá rozumné i tu kombinační logiku vytvořit z FPGA, ale všechny signály před a za mezistupňovými registry opravdu tahat přes vývody tak, aby je šlo měřit, případně přidat řádky LED na vizualizaci atd... Kdyby se bloky podařilo složit tak, že by z nich šlo pospojovat jak jednocyklový tak zřetězený procesor, tak by to bylo opravdu zajímavé dílko. Ale v dnešní době pořád především stavění lodičky v láhvi na obdiv... Ono RVAPO ve VHDL se zkoumá lépe, hned má člověk záznam průběhů všech signálů a na tu trochu vyšší abstrakci je pak QtRvSim plně dostačující a "měření" na více signálech do něj jde také přidat, interně je jádro v C++ programované po signálech jako v HDL ....

[Radovan]

Jo z hradel, jsou takoví šílenci

http://sapi.cz/ttl/h2.php

[PetebLazar]

Statisticky vzato v ČR asi vždy bylo dost lidí co řešili např. cache pro CPU. Vyvozuji tak aspoň podle svého kolegy, který měl toto na starosti za svého působení ve VÚMSu.

[Want]

Na druhou stranu k údržbě tiskáren a podobně stačí bohatě základní škola.

[Aleš Kapica]

Základní škola stačí maximálně k tomu aby se závistiví pakoši naučili anonymně prudit v diskuzích na webech, kde jim to majitelé umožní.

[_]

říká Kapíča se základní školou, chlubící se tím, že nedosáhl vyššího vzdělání

[Want]

Kdybys neměl místo mozku sračku, tak bys věděl, že lžeš a každý kdo není tupý jako ty si to může na tomhle portále ověřit.

[alkoholik]

Uz jsem jel na servisni zasah, protoze si uzivatel mysel, ze umi vymenit tiskovou hlavu s inkoustem.
Nedoslo mu, ze musi sloupnout ochrannou folie z trysek, tak mu z tiskarny vyjizdely jenom bile papiry.

[trekker.dk]

Napsal bych, že je to neuvěřitelné... jenže je :-/ A přesně nechápu to, o čem píšete - škola má prostředky na to, aby se studenti mohli hrabat v software i v hardware, ale dlouhodobě se na hardware hledí jako na něco podřadného a řeší se (teda pokud se někdo jako vy nesnaží o opak) jenom softwarová stránka. Tedy to, co zvládnou kdekoliv.

[Freshmouse]

HW nahradíš pomocí SW, opačně těžko.

[Radovan]

To jsem tak někdy před třiceti lety slyšel, že malý počítač s velkým programem dokáže totéž co velký počítač s malým programem. Akorát mu to trvá podstatně déle.

Ale pokud tvrdíš že software nemůžeš nahradit hardwarem, tak proč se vlastně dělají ty herní grafické karty nebo hardwarové kodéry/dekodéry videa?

[ET]

Diky za odkazy na prednasky i za vsechny ty skvele projekty, ktere delate ;) a hlavne se nenechte odradit ignoranci ze strany rekt... Drzim palce

[Radovan]

To mi připomnělo:

Kdysi v Dartmouthu měli dva profesoři skupinu studentů příliš líných na to, aby se naučili FORTRAN...

[bubák]

Při čtení té hromady textu, mne tohle praštilo do očí - studeny (asi mělo být studenty), zájemech (asi mělo být zájmech), studnetům (asi mělo být studentům).

[Pavel Píša]

Děkuji za pozorné přečtení, překlepy a "opravy" spellcheckeru jsem narovnal.

[trekker.dk]

Když už jsme u toho jazykového okénka, tak na GitHubu je "List of Actually Supported Instructions" - pokud je tím myšleno "v současnosti podporovaných", tak bych použil "currently" místo "actually". S actually to podle mě zní jako "vskutku podporovaných"

[Pavel Píša]

Díky za názor, necítím to tak silně, ale souhlasím. Změněno.

[_]

no to není ani názor, actually prostě neznamená to, co české aktuálně

typický false friend

[PetebLazar]

Filmy Love Actually a případný "Love Currently" by byly asi zcela odlišnými příběhy.

[_]

"V mém cvičení byla v minulém běhu z 18 lidí dobře připravená a schopná samostatně analyzovat a řešit úlohy jediná studentka a nějaké znalosti z přednášek občas vykazoval ještě jeden student. Zbytek čekal, že vše znova odvykládám a vyřeším sám. Občas jsem vyřešil jen dva vzorové příklady a pak čekal na dotazy a řešení od studentů, v anketě to pak bylo někým velmi kritizované."

IMHO tohle je největší problém českého školství. Předpokládá se, že přednášky jsou k ničemu a cvičení je supluje. Problém je často i učitelů, kteří přednáší z povinnosti z roky (často i desítky let) starých slidů a cvičení zase dělají asistenti bez zájmu co rádi jen projdou slidy, protože to zabere minimum času na přípravu. Čest výjimkám. Hodně se mi líbil přístup v zahraničí, kde cvičení byli skutečně cvičení, s úlohami zadanými dopředu. Kdo ty úlohy zvládnul sám, stačilo aby před začátkem cvičení odevzdal řešení a na cvičení už nebylo potřeba chodit. Takže cvičení potom byla hlavně diskuze o problémech, které studenti s látkou z přednášek mají. Kdo na to kašlal a nedělal nic, nedostal zápočet. Jenže tohle vyžaduje aktivní činnost jak od studentů tak od učitelů, kteří musí připravit smysluplné zadání úloh a materiály k nim. Obojí se v českém systému nenosí (zase čest výjimkám).

[kralyk z abclinuxu]

+1. Do "dokonalosti" tohle dotáhl jeden nejmenovaný programátorský předmět na Mgr. studiu na ČVUT, kde přednášky a cvičení byly navzájem naprosto de-synchronizované, na cvičení se řešilo úplně jiné podtéma toho předmětu, než co bylo na přednášce v nějakém dohledném časovém okolí. Vlastně jsem vůbec za celý semestr nepochopil, jakou logikou se to řídí, bylo to téměř jako dva různé předměty.

[xxxs]

dostal si tri predmety za cenu jedneho. tie dva a marketing.

[ddgfhgfdh]

Tak tohle na FIT VUT nebyla "dokonalost" ale normal .

[Petr]

Že by nebyly záznamy přednášek kvůli neschopnosti studentů se učit průběžně, mi přijde celkem bída :-/

Nějaký čas nazpátek jsem postupně sjel všechny vaše přednášky v playlistu jak základního kurzu tak pokročilých architektur, jen tak abych nevyšel ze cviku , a až bych si chtěl zase někdy nějaké téma zopakovat, s radostí bych zkouknul verzi, kde se to už demonstruje na RISC-V místo MIPSu...

Boj s leností studentů bylo aktuální téma vždycky, ale takhle to vypadá, že proti těm dnešním jsme nakonec byli šprti

[k]

Jste úžasní. Proti nám patlalum z korporátů někdo trochu posouvá vedení vpřed.

Klobouček!

Jinak skvělá přednáška na OpenAltu

[Heretik 《小魔神》]

Schopnost konstruovat a vyrábět vlastní procesory je absolutním základem digitální suverenity.

Nechápu, že to elity nechápou. Nechápu, proč předstírají, že to nechápou. Je zločinné, když takovou ignoranci projevují akademické elity.

Jestliže dostupnost nějaké technologie závisí na jednom jediném člověku, je to katastrofa. Tramvaj anebo cizí agentka může triviálně ovlivnit osud celého státu...

Před třiceti lety jsme měli v Československu dvě architektury: JSEP a SMEP. Včetně průmyslu schopného ty stroje skutečně vyrábět, celé odvětví.

Pánové, v čem jste dnes lepší? V tom že nakupujete Jabka a Ryzeny, jako já?

[Heretik 《小魔神》]

před *pětatřiceti lety. Kurva, to to letí zase...

[Petr Tomášek]

JSEP a SMEP

...které byly oproti západu 30 let pozadu

[Radovan]

Pouze deset.

Fakt je, že československý průmysl dokázal v osmdesátých letech vyrábět zastaralé čipy ze semdesátých let, nebo postavit jadernou elektrárnu na klíč. Obojí je funkční dodnes. Dnes už žádný průmysl nemáme, jenom montovny cizích firem skládající dovezené součástky.

[PetebLazar]

V NDR to zkusili, nevím nakolik toto video odpovídá skutečnosti, každopádně je zajímavé.

[Pavel Píša]

Video je zajímavé. Ale závěr z pohledu opravdu dlouhodobého měřítka a plánování je možné považovat za ukvapený.

Současné čipy nejvyšší integrace potřebují stroje pro EUV litografii a vím akorát o jednom výrobci, která je opravdu na špičce (nizozemská ASML) do strojů té nejvyšší dodává klíčové optické prvky jediný výrobce, a to je (v podstatě sále východoněmecký) Carl Zeiss (Jena). Zajímavostí je, že alternativou pro tu trochu nižší třídu je česká Meopta (viz). Jinak kolega mě informoval, že Meopta je na prodej. Asi dosáhla špičkové ceny, kdy se jí vyplatí česko-americký rodinný majetek prodat. Z mého pohledu je škoda, že další z větší části místními vlastněná firma přejde nejspíše pod nějaký nadnárodní korporát...

Jinak čipů U880 (DDR kopie slavné Zilog Z80) jsme po týmu z Vývojových dílen ČSAV nebo možná ze zbylých zásob Laboratorních přístrojů Praha měli hodně. Bylo o v začátku naší práce na vlastních laboratorních přístrojích pro HPLC ještě než jsme v době privatizace Laboratorních přístrojů Praha nějakými podnikali na zbourání a stavbu hotelů a domů projekt za zděděné peníze odkoupili a založili naší firmu, PiKRON... Sám jsem si na U880 testoval, v době vstupu nebo prvního ročníku (rok 1990/1991) studia na ČVUT FEL, jak se chová procesor a nejdříve jsem mu podstrkoval instrukce přes svůj TTL pulser a generátor kombinací logických slov. Kolega si s nimi postavil několik systémů od ladičky kytary až po sytém s disketovou jednotkou. Ale pro přístroje jsme se skřípěním zubů volili 8051 a později 80552, protože potřebovaly mnohem méně okolních čipů... Ale pro složitost a požadavky našich aplikací pro tehdejších C kompilátor a na 8051 nebyla zvládnutelná a výsledek by se nevešel do paměti. Ono obecně kompilátor s lokálními proměnnými a normálních chováním napsat bez řádové ztráty výkonu na tuto architekturu nelze, takže jsem nakonec firmware pro distribuované řízení, uživatelské ovládání na úrovni textových turbovision a řízení motorů, převodníků a dalšího psal v assembleru, zde je archiv. Již když jsem řešení psal, tak jsem věděl, že je to pas z hlediska přenositelnosti a pozdější přepsání na ARM7TDMI a později Cortex-M bylo hodně bolestivé...

Ale již v začátku těch 90. let jsem si udělal radost koupí kitu s 68332 a na ní si pouštěl RTEMS. Později jsme i pěkné věci s 68376 udělali. Ale pro naše HPLC přístroje to v té době byla příliš drahá technologie...

[Jendа]

Zajímavostí je, že alternativou pro tu trochu nižší třídu je česká Meopta

#VimeCoMame (schválně odkazuju na stránku 3, protože ty nové díly jsou imho o dost horší)

[Radovan]

Spíš se podívej na ten RISC:

http://www.vystava.sav.sk/expozicia-integrovanych-obvodov/prvy-uart-v-rvhp/

Zajímavosti z jeho vývoje najdeš tady:

http://prog-story.technicalmuseum.cz/data/golan/almanach-5C.pdf

[xxxs]

ten risc vyzera pekne, ale v tom case uz mal intel procesor s 1M tranzistormi. nasich 25k naznacuje, ze zapad unikol.

[Radovan]

Ono spíš šlo o to, že ten RISC dokázali vyrobit na stejné lince, ze které lezly 8080. To že Intel dělal příšerný blob není nic k obdivu, porovnej si počty tranzistorů a výkony ARM 1 a i386...

[xxxs]

tak urcite to hovori o tom, kolko trpaslikov vedel kto narvat na spicku ihly a tam sa uz potom naraza na limity tych rvacich technologii. nehovorim ani o tom, ze postavit fab v socialistickom hospodarstve je takmer nemozne. samozrejme klobuk dole. to, co sa dokazalo urobit v ubohych podmienkach je obdivuhodne, ale stale je to take labakove hranie sa a nie priemyselna produkcia.

[podlesh]

V podstatě bych to formuloval takto: je to umělecké dílo, nikoliv komerční podnikání.

[plostenka]

Diky i za propujceni techniky pro PHS, zaznam je mnohem lepsi nez byly driv. Byla to jednorazovka, nebo mate domluvenou nejakou sirsi spolupraci?

[Pavel Píša]

Jak lidsky tak žánrem jsou mi blízcí a když to jen trochu jde, tak chodím na každý jejich koncert. Jinak svět J.R.R.Tolkiena mě okouzlil již před rokem 1989 a když jsem se dozvěděl po filmech o Tolkienconu, tak jsem čekal, až se snížila pravděpodobnost návštěv krátkodobých nadšenců a fanynek a pak začal chodit a užívám si to tam. Po COVIDu, kdy u mě zbyla odložená 4K kamera s HDMI výstupem a používám jí pro ta procesorová videa, tak jsem jí vzal i na Pád Doriathu ty celkové záběry jsou i v záznamu z ní (viz), jinak hlavní odborník i na o video je Lemming, který tam pomohl s nastavením a pak ze všech zdrojů záznam produkuje.

Letos jsem se nabídl i na Berena a Lúthien. Vyrobil jsem hliníkový závěs kamery na basketbalový koš v tělocvičně a na žádost Lemminga, aby mohl být kompletní záběr a pak z toho mohl stříhat, jsem vybojoval na svém Dellu jen s Intel GPU a Debianem build OBS, kde jsem zvládl 4K záznam. Zároveň jsem půjčil ze školy Zoom jak na PHS tak na Tolkiencon záznamník. Ale pokaždé mi na část došly baterie. To PHS jsem stříhal sám a kus nahradil z USB mikrofonu, který jsem měl u kamery jen na zprocesování a synchronizaci.

Jinak moje aktuální raw data z Berena a Lúthien jsou dost pěkná kupka (snad ne jen hnoje)

54G    Jan 21 17:13 '2023-01-21 16-08-53.mkv'
60G    Jan 21 18:57 '2023-01-21 17-31-55.mkv'
  1.2G Jan 21 18:14  230121-001.wav
  759M Jan 21 19:16  230121-002.wav

Data již má i s dalšími kamerami Lemming... celkem ho lituji...

Takže když mi o jen trochu vychází, tak na koncerty PHS i představení Falešného společenstva chodím, a techniku chci brát, aby z toho měli něco i další.

Pokud by někdo chtěl pomoci tak budu rád. Jsem amatér a především v oblasti zvuku je to hrůza...

Jinak mám záznam PHS i z letošního Tolkienconu, ale spíš nepředpokládám, že Katka uzná kvalitu k povolení něco publikovat. Jejich písničky studiově nahrané a zveřejněné na http://pisnestredozeme.cz/ nebo na jejich CD jsou úplně jiná třída, kvalita.

Jinak FS nyní nahrává Hurinovy děti a shání financování studia. Případně, možná pokud by byli zájemci z ČVUT, kteří by vložili vlastní čas, tak by jim šlo nabídnou nahrávání u nás. Několik studií je i s profi technikou (určitě po jednom na FIT i FEL). Ale nejdražší je pro ně dobrého zvukaže zaplatit. Kdyby to chtěli dělat nadšenci (ideálně studenti) tak se při tom mohou hodně naučit. A na ČVUT je i od koho. Ale ti (AVC, Hody, Jančička), co to již dělají pro profi koncerty čas, energii a asi ani fanouškovské nadšení pro tento žánr nemají.

[Pavel Píša]

Jinak jak PHS tak má školní videa, kromě raw záznamu z velkých poslucháren, jsou nabíraná přes OBS a střihaná kdenlive, vše na Deban GNU/Linuxu a jen s otevřenými nástroji... Na COVID jsem si za své/z firemního okamžitě koupil v březnu 2020 dvě kamerky Logitech C930e, na katedře mi kopili Wacom table a před zeleným závěsem jsem se s tím učil dělat. Takže ta první videa z APO jsou vlastně mé první pokusy, co dělat s videem. Odložená kamera, která neměla podle kolegů z IT kvality na instalaci v posluchárně, je DataVideo BC-200 a k ní je použitý CamLink 4K na převod HDMI na USB.

Odborník na procesory a embedded si prostě musí poradit s videem, psaním Qt apllikace, webassembly pro simulátor, včera podporou při upgrade našeho diskless Debianového řešení, procesorem od 8051, přes PowerPC až po vesmírné nanoXplore FPGA z buildem VHDL přes Python. Tak mi připadá, že úplné základy činnosti procesoru, když jim k tomu takto nástroje uděláme, nemůže být problém zvládnout pro i pro ty, co zatím vidí svojí mnohem lépe placenou budoucnost v celoživotní opakování copypaste v Javascriptu...

[trekker.dk]

Pokud by někdo chtěl pomoci tak budu rád. Jsem amatér a především v oblasti zvuku je to hrůza...

K záznamu odkazovaném na konci zápisku - když nahráváte na jeden mikrofon, tak neuděláte nic. (A že by udělat potřeba bylo, jen tak namátkou - hned v druhé písni z toho záznamu dost vyčuhuje ta příčná flétna - i na to, že je to sólo. O tom šalmaji, který může zabíjet - 40. minuta - ani nemluvě, tam je to ještě horší. Kromě pár minut od začátku je ten záznam podmodulovaný.) Při zpracování záznamu přijdete na to, co je špatně, ale - kromě té dynamiky - nemáte moc možností to opravit.

Mixpult, mikrofony pro jednotlivé kanály, technika bratru za 50 tisíc. Celý koncert se sluchátky na uších a doufat, že když to mícháte na místě, že dokážete neslyšet, co jde z pódia, aby to v záznamu bylo dobře. Nebo - další desítka tisíc - záznamová zvuková karta, nahrát všechny kanály smíchat později. Vám možná spoustu těch věcí půjčí ze školy, to máte výhodu, ovšem čas vám na to nikdo nepůjčí

Takže se moc nestresujte, nahrávat živé koncerty - hlavně když primárním cílem je, aby ten koncert zněl dobře pro přítomné - není žádná sranda a i v poloprofesionálním (pokud se 30+ let praxe dá nazývat jen poloprofesionální) uspořádání musí být dobré podmínky na to, aby se to povedlo.

[plostenka]

Takze okolo sebe chodime leta, netuse, ze se na predstavenich potkavaji alespon dva lidi co pisou v asm a rutinne ctou dumpy pameti. Fascinujici.

Ta schodistova akustika IMHO nefunguje dobre, do toho soucet ruchu ze vsech tri pater...

HD se zacli nahravat uz na podzim, ale v rozplanovano je az do pristiho jara - pak teprve definitivni mix a vydani. Tradicni zvukar Vlastik bohuzel asi vyhorel, uz to neni co to byvalo... Pry brzo FS spusti nejaky crowdfunding, tak uvidime s cim prijdou.

Obecne mi prijde skoda, ze se z letosniho BaL se stala jen repriza. Pritom material na kompletni pribeh uz maji hotovy, druhou polovinu jejich zivota v podstate zpracovali v PD. Treba je to taky trklo a pripravuji kompilat jako prekvapeni.

[Jendа]

Takze okolo sebe chodime leta, netuse, ze se na predstavenich potkavaji alespon dva lidi co pisou v asm a rutinne ctou dumpy pameti. Fascinujici.

Tak zrovna Pavel Píša je IRL celkem nepřehlédnutelná a nezaměnitelná osobnost .

[Freshmouse]

Stejně jako ty, Jirko.

[plostenka]

Tj, ale priradit neprehlednutelnou a nezamenitelnou IRL osobu ke (spravnemu!) jmenu je ta netrivialni uloha :)