명령어 인코딩¶

1. 포맷 개요¶

pccx v002 의 모든 명령어는 64 bit 고정 길이 이며, 다음과 같은 최상위 구조를 갖습니다.

비트	필드	설명
`[63:60]`	opcode	4-bit. 최대 16 종, 현재 5 종 사용.
`[59:0]`	instruction body	60-bit. 오피코드별 세부 레이아웃 (§ 3).

2. 오피코드 테이블¶

Opcode	Mnemonic	기능	주요 필드
`4'h0`	GEMV	행렬 × 벡터 연산	dest_reg, src_addr, flags, shape_ptr, size_ptr, parallel_lane
`4'h1`	GEMM	행렬 × 행렬 연산	GEMV 와 동일 레이아웃
`4'h2`	MEMCPY	디바이스 간 데이터 이동	from_device, to_device, dest_addr, src_addr, aux_addr, shape_ptr, async
`4'h3`	MEMSET	Constant Cache 값 설정	dest_cache, dest_addr, a/b/c_value
`4'h4`	CVO	Complex Vector Op (SFU)	cvo_func, src_addr, dst_addr, length, flags, async
`4'h5` – `4'hF`	reserved	—	향후 확장

3. 디코딩 플로우¶

명령어는 AXI-Lite 의 CMD_IN FIFO 로 호스트가 write 하며, 다음 경로로 디코딩됩니다.

        flowchart TB
  CMD[[AXI-Lite<br/>CMD_IN FIFO]] --> DEC["Decoder<br/>(ctrl_npu_decode)<br/>opcode[63:60] 분기"]
  DEC -->|제어 μop<br/>메모리 μop<br/>CVO μop| DISP["Dispatcher<br/>(ctrl_dispatcher)"]
  GS[[Global Scheduler<br/>의존성 / 해저드 체크]] -.-> DISP
  DISP --> GEMM[GEMM ctrl]
  DISP --> GEMV[GEMV ctrl]
  DISP --> MC[MEMCTRL<br/>ACP / NPU]
  DISP --> MS[MEMSET<br/>Constant]
  DISP --> CVO[CVO ctrl]

4. μop 분해¶

각 오피코드는 디스패처 내부에서 다음 μop 들로 분해됩니다.

μop 타입	구성 요소
`gemm_control_uop_t`	flags (6-bit) + size_ptr_addr (6-bit) + parallel_lane (5-bit)
`GEMV_control_uop_t`	동일 레이아웃
`memory_control_uop_t` (49-bit)	data_route (8-bit) + dest_addr + src_addr + shape_ptr + async
`memory_set_uop_t`	dest_cache (2-bit) + dest_addr + a/b/c_value (16-bit × 3)
`cvo_control_uop_t`	cvo_func (4-bit) + src_addr + dst_addr + length + flags + async

5. 메모리 라우팅 인코딩¶

MEMCPY 의 from_device + to_device 조합은 Control Unit 내부에서 8-bit route enum (data_route_e) 으로 확장됩니다.

Route	Encoding	경로
`from_host_to_L2`	`8'h01`	호스트 DDR4 → L2 Cache
`from_L2_to_host`	`8'h10`	L2 Cache → 호스트 DDR4
`from_L2_to_L1_GEMM`	`8'h12`	L2 → GEMM L1
`from_L2_to_L1_GEMV`	`8'h13`	L2 → GEMV L1
`from_L2_to_CVO`	`8'h14`	L2 → SFU
`from_GEMM_res_to_L2`	`8'h21`	GEMM 결과 → L2
`from_GEMV_res_to_L2`	`8'h31`	GEMV 결과 → L2
`from_CVO_res_to_L2`	`8'h41`	SFU 결과 → L2

6. 포인터 / 파라미터 레지스터¶

ISA 는 6-bit pointer 를 통해 소형 Constant Cache 항목을 참조합니다.

포인터	비트폭	저장 내용
`shape_ptr_addr`	6-bit	텐서의 (M, N, K) shape 메타데이터
`size_ptr_addr`	6-bit	타일 크기, 루프 상한 등
`ptr_addr_t` (공통)	6-bit	64 엔트리 Constant Cache 인덱스

포인터 항목은 MEMSET 명령어로 사전 초기화됩니다. (명령어별 데이터플로우 의 MEMSET 섹션 참조)

7. 어드레스 공간¶

필드	비트폭	어드레스 공간
`dest_addr` / `src_addr`	17-bit	128 K 엔트리 (L2 Cache 블록 인덱스 기준)
`aux_addr`	17-bit	MEMCPY 의 보조 주소 (예: host DDR 오프셋)

엔트리 크기는 디바이스 레이어에서 정의되며 (KV260 기준 128-bit word), 17-bit × 16 byte = 2 MB 의 선형 L2 주소 공간을 표현합니다.