مقاله


کد مقاله : 13980131178801

عنوان مقاله : بهبود سرعت، مساحت و توان مصرفی جمع‌کننده‌های مبتنی بر انتخاب رقم نقلی با استفاده از گروه‌بندی جدید

نشریه شماره : 68 فصل زمستان 1397

مشاهده شده : 37

فایل های مقاله : 394 KB


نویسندگان

  نام و نام خانوادگی پست الکترونیک مرتبه علمی مدرک تحصیلی مسئول
1 عباس محمدنژاد abbas_mohammadnezhad@yahoo.com دانش آموخته کارشناسی ارشد
2 مجتبی ولی‌نتاج m.valinataj@nit.ac.ir دانشیار دکترا

چکیده مقاله

طراحی مسیر داده با مساحت و توان مصرفی کم و سرعت بالا برای سیستم‌های محاسباتی امروزی اهمیت بالایی دارد. جمع‌کننده‌ها یکی از اجزای اساسی مسیر داده سیستم‌های محاسباتی هستند که از میان آنها، جمع‌کننده مبتنی بر انتخاب رقم نقلی با داشتن سرعت مناسب، سربار مساحتی نیز به سیستم محاسباتی تحمیل می‌کند. یک عامل مؤثر بر سرعت این نوع جمع‌کننده نحوه گروه‌بندی آن با توجه به تأخیر اجزای آن است. در این مقاله، ابتدا با بهره‌گیری از یک مالتی‌پلکسر سریع و کوچک، تأخیر و مساحت مصرفی انواع معماری‌های موجود برای این نوع جمع‌کننده کاهش داده می‌شود. سپس با توجه به تجزیه و تحلیل تأخیر این جمع‌کننده و وابستگی آن به نوع مالتی‌پلکسر، یک گروه‌بندی جدید برای بهینه‌سازی تأخیر ارائه می‌گردد. نتایج پیاده‌سازی و آزمایش‌ها نشان می‌دهد اعمال گروه‌بندی و تغییرات پیشنهادی در انواع معماری‌های موجود برای جمع‌کننده مبتنی بر انتخاب رقم نقلی، منجر به کاهش مناسب تأخیر عملیات جمع نسبت به بهترین گروه‌بندی موجود می‌شود. به عنوان نمونه، مقدار کاهش تأخیر جمع‌کننده 32بیتی در معماری‌های بررسی‌شده بیش از 33 درصد است. علاوه بر این، میانگین کاهش در معیار حاصل‌ضرب توان مصرفی در تأخیر برای جمع‌کننده‌های مختلف 32 و 64بیتی استفاده‌کننده از گروه‌بندی پیشنهادی نسبت به بهترین گروه‌بندی موجود، به ترتیب برابر با 45 و 35 درصد بوده است.