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D iscover P yra t ec’s TombExplorer 2.0. Présentation par: Burri Samuel, CEO Kader Abdoul-Keita, Chief Marketing Ferreira Olivier, Lead Software Designer Moumbe Arno-Patrice, Lead Hardware Designer. Contenu. Introduction Description générale du système

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Presentation Transcript


D iscover p yra t ec s tombexplorer 2 0

Discover Pyratec’sTombExplorer 2.0

Présentation par:

Burri Samuel, CEO

Kader Abdoul-Keita, Chief Marketing

Ferreira Olivier, Lead Software Designer

Moumbe Arno-Patrice, Lead Hardware Designer


Contenu

Contenu

  • Introduction

  • Description générale du système

  • Tour des différente modules

    • CPU0 – Processeur principale

    • CPU1 – Processeur graphique

    • CPU2 – Processeur communication

  • Robustesse et vérification

  • Développements futurs (Version 3.0)

  • Conclusion/Questions

Contenu


Introduction

Introduction

  • PyraTec

    • Fondé en 2008

    • Basé à Montréal avec locaux en Egypte

    • 430 employés

    • Système le plus répandu pour l’exploration des pyramides

  • Présentation de la nouvelle version (2.0) du système TombExplorer

Introduction


Description g n rale du syst me

Description générale du système

  • 3 CPUs – Nios II/f

    • 4kB cache d’instructions

    • 2kB cache de données

    • Hardware multiplier/divider

    • Instructions et données locales dans la SDRAM

    • Instruction de débogage décale des DELs

    • Compteur des milliseconds (ajustable)

  • Modules matériels pour accélérer l’affichage

Description générale du système


Sch ma bloc du syst me

Schéma bloc du système

Description générale du système


Tour des diff rentes modules

Tour des différentes modules

  • CPU0 – Processeur principale

    • Interconnexions avec les autres processeurs

    • Modules logiciels (Représentation du labyrinthe, Algorithmes)

  • CPU1 – Processeur graphique

    • Contrôleur VGA optimisé

    • Instruction spécialisé pour le calcul d’intensité des ellipses et les transformations 3D-2D (divisions)

    • Modules matériels pour le traçage des lignes et des quadrilatères

  • CPU2 – Processeur communication

    • Communication avec les modules Ethernet et PS2

    • Pile des protocoles réseaux

    • Assistance logiciel pour la navigation

Tour des différentes modules


Cpu0 processeur principale

CPU0 – Processeur principale

  • 4 Fifos pour la communication avec les autres processeurs (2 x In/Out)

  • Tâches logiciels

    • Interprétations (2D) des paquets du serveur et maintenance de l’état du labyrinthe

    • Passer les paquets au CPU1 pour l’affichage 3D

    • Passer des message de CPU2 au CPU1

    • Génération et interprétation des paquets intra-équipe (état du labyrinthe)

    • Calcul du chemin vers le trésor

Tour des différentes modules


Maintenance de l tat du labyrinthe

Maintenance de l’état du labyrinthe

Tour des différentes modules


Calcul du chemin vers le tr sor

Calcul du chemin vers le trésor

  • Algorithme itérative à 10 itérations par seconde

4

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2

3

4

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2

1

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5

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1

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7

4

3

8

7

6

5

4

Tour des différentes modules


Cpu1 processeur graphique

CPU1 – Processeur graphique

  • Interprétation des paquets pour l’affichage 3D

  • Reçoit les commandes d’affichage (2D) du CPU0

  • Accès directe au contrôleur VGA

  • Instruction spécialisée pour le calcul de l’intensité des ellipses et les transformations 2D-3D (divisions)

  • Module matériel pour le traçage des lignes

  • Module matériel pour le traçage des quadrilatères

Tour des différentes modules


Cpu1 sch ma local

CPU1 – Schéma local

Tour des différentes modules


Contr leur vga

Contrôleur VGA

  • Basé sur le contrôleur VGA du laboratoire #4

  • Double buffering sur la partie gauche de l’écran (configurable)

  • Coordonnées X et Y en 12 bits

  • Clipping sur un rectangle spécifié

  • Palette des couleurs configurable en logiciel

  • Bande passante doublé pour les accès sequentiel (env. 1 pixel par coup d’horloge -> 132 écrans complets par seconde)

  • Writeonly (excepté un mot de status)

Tour des différentes modules


Sch ma bloc du contr leur vga

Schéma bloc du contrôleur VGA

Tour des différentes modules


Illustration du double buffering

Illustration du double buffering

Tour des différentes modules


Instruction sp cialis e

Instruction spécialisée

  • Contient deux unité de division (lpm_divide)

  • Utilise une unité de carré (lpm_square)

  • Machine d’états pour calculer la racine carré

  • Calcul de l’intensité des ellipses

    • Intensité de 4 pixels en 18 cycles

    • Résultat entre 0 et 63 (6 bits)

  • Deux divisions en parallèle en 11 cycles (résultats sur 16 bits)

Tour des différentes modules


Sch ma bloc de l instruction sp cialis e

Schéma bloc de l’instruction spécialisée

Tour des différentes modules


Module de tra age des lignes

Module de traçage des lignes

  • Interface master pour le contrôleur VGA

  • Unité de Bresenham pour le traçage des lignes

  • Fifo pour les commandes du processeur

Tour des différentes modules


Unit de bresenham

Unité de Bresenham

  • Traçage des lignes à 1 pixel par coup d’horloge

Tour des différentes modules


Module de tra age des quadrilat res

Module de traçage des quadrilatères

  • Interface master pour le contrôleur VGA

  • 2 Unité de Bresenham pour tracer les extrémités gauches et droites

  • Machine à état pour remplir des quadrilatères spécifié par le processeur (sens de l’aguille du montre)

  • Vitesse: 20 coups d’horloge pour le setup + 1 coup par pixel

  • Fifo pour les commandes du processeur

Tour des différentes modules


Sch ma bloc machine tats

Schéma bloc / Machine à états

Tour des différentes modules


Cpu2 processeur communication

CPU2 – Processeur communication

  • Interagit avec CPU0

  • Accède au contrôleur réseau et PS2

  • Vérifie les paquets entrant du réseau

  • Génère les paquets vers le serveur et les coéquipiers

  • Réagit sur les messages du clavier

  • Assiste l’utilisateur dans la navigation du labyrinth

Tour des différentes modules


Pile des protocoles

Pile des protocoles

Tour des différentes modules


Modes de navigation

Modes de navigation

Tour des différentes modules


Robustesse et v rification

Robustesse et vérification

  • La base matériel est stable depuis plusieurs semaines (Version 1.0 sur un processeur)

  • Les modules logiciels ont été testés individuellement

  • Les modules matériels ont été testés par des programmes de test et de vérification

Robustesse et vérification


Points critiques

Points critiques

  • Cohérence des données entre plusieurs processeurs (caches)

  • Utilisation des pointeurs (aucune protection de mémoire)

  • Au cas des interruptions les structures partagé doivent supporter la concurrence ou désactiver les interruptions

Robustesse et vérification


D veloppements futurs version 3 0

Développements futurs (Version 3.0)

  • Ajout de son

  • Ajout de la vrai 3D (ev. avec textures)

  • Interfaçage avec un manette de jeu

Développements futurs (Version 3.0)


Conclusion

Conclusion

  • Points forts

    • Plusieurs modes de navigation

    • Intelligence artificiel

    • Module VGA efficace (double buffering, clipping, palette logiciel, double bande passante)

    • Modules matériels pour l’affichage des primitives

    • Pile des protocoles complet et efficace

    • Déploiement rapide (code exécutable dans la flash, script de programmation)

  • Faiblesses:

    • Qualité du code (Nombres magiques, commentaires)

    • Prix: 2230$, 1230$ pour les étudiants (support et code source compris)

Conclusion


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