zipline 压缩 lz77 rtl 算法实现

zipline lz77 conpressor 的rtl/spec 的整体架构如下:

lz77 算法中我们想得到 压缩后的literal/offset/length等信息，

从整体架构中主要是分为三个过程， 1:find matches（并行4B比较 + Bitmap/Thermometer） -> 2.select winner （分层筛选 :Tile -> Cluser -> ME） -> 3.output (压缩结果)

阶段一
1:find matches（并行4B比较 + Bitmap/Thermometer）

• 当前的4B与历史中的位置(offset)并行比较(128个tiles)；
• 生成bm_per_offset_raw -> bm_per_offset ；
• 生成 连续匹配的 thermometer;
• 通过LPO跨周期积累，得到每个offset的向前匹配(fwd_therm)；

阶段二
2.select winner （分层筛选 :Tile -> Cluser -> ME）

• Tile 内: Search Tree + LPO选出Tile Candidata ;
• CLuster : 16个Tile 的候选汇总，选出Cluster Candidate ;
• MAtch Engine ： CIF -> MDL -> MSM， 最终决定决胜者；

阶段三
3.output (压缩结果)

• 输出literal 或 pointer (type ， length ,offset );
• 产生DMW / 非接控制信号 ；
• 发送给后级编码器；

关键参数(当前RTL)

• IN_BYTES = 4 ;
• OFFSET_PRE_TILE =512 ；
• TILE_PRE_CLUSTER =16 ；
• CLUSTERS = 8 ;
• Full history capacity = 64KB ；

首先引入一个概念: overlap ： 解决的是一个match 能不能超过offset，源区域和输出区域能不能重叠；
Continuation 解决的是“这个 match 在硬件处理过程中还没结束，能不能继续往后延长”。

举例子: overlap 关注的是source 和 output 的空间关系。source值得是输入，待处理的数据，output是 输出数据，这里应该 是liter /<offset ， length>
现在 offset = 2 ；
length = 8 ；
历史buffer 中: a b ;
因为 length 8 > offset 2 所以会复制 a b -> a b a b a b a b ;

即后面生成出来的 a b 又被继续当成 source。这就是 overlap。cOverlap

source区域和output区域重叠

整体的lz77算法 的 rtl 的微架构如下:

首先是

实际上，从 Spec + RTL 看，Zipline 更准确的理解应该是：
4B 输入 → 128 个 Tile 并行搜索 → Tile 内大量 LPO/虚拟 LPO 并行产生匹配 → Tile/Cluster 分层筛选 → Match Engine 做最终决策 → 决策结果通过反馈回到 LPO/Tile，形成 3-cycle feedback loop。