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Approximate FPGA-Based Multipliers Using Carry-Inexact Elementary Modules Multiplicadores aproximados baseados em FPGA usando módulos elementares Carry-Inexact

Yi GUO, Heming SUN, Ping LEI, Shinji KIMURA

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Resumo:

O projeto aproximado do multiplicador é uma técnica eficaz para melhorar o desempenho do hardware ao custo da perda de precisão. Os multiplicadores aproximados atuais são em sua maioria baseados em ASIC e dedicados a uma aplicação específica. Em contraste, o FPGA tem sido uma escolha atraente para muitas aplicações devido ao seu alto desempenho, reconfigurabilidade e rápido desenvolvimento. Este artigo apresenta uma nova metodologia para projetar multiplicadores aproximados, empregando estruturas baseadas em FPGA (principalmente tabelas de consulta e cadeias de transporte). A área e a latência são significativamente reduzidas aplicando a aproximação nos resultados de transporte e cortando o caminho de propagação de transporte no multiplicador. Além disso, exploramos multiplicadores de ordem superior no espaço arquitetônico usando nossos multiplicadores aproximados de tamanho pequeno propostos como módulos elementares. Para diferentes requisitos de hardware de precisão, são discutidas oito configurações para multiplicador aproximado de 8×8. Em termos de distância média de erro relativo (MRED), o erro do multiplicador 8×8 proposto é tão baixo quanto 1.06%. Comparado com o multiplicador exato, nosso projeto proposto pode reduzir a área em 43.66% e a potência em 24.24%. A redução da latência do caminho crítico é de até 29.50%. O projeto do multiplicador proposto tem uma melhor compensação entre precisão e hardware do que outros projetos com precisão comparável. Além disso, o processamento de nitidez de imagem é usado para avaliar a eficiência de multiplicadores aproximados na aplicação.

Publicação
IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals Vol.E103-A No.9 pp.1054-1062
Data de publicação
2020/09/01
Publicitada
ISSN online
1745-1337
DOI
10.1587/transfun.2019KEP0002
Tipo de Manuscrito
Special Section PAPER (Special Section on Circuits and Systems)
Categoria

autores

Yi GUO
  Waseda University
Heming SUN
  the Waseda Research Institute for Science and Engineering,PRESTO
Ping LEI
  Waseda University
Shinji KIMURA
  Waseda University

Palavra-chave