Responsive image
Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Não Informado

Departamento: Não Informado

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Econômica

Tipo do Documento: Dissertação

Título: INFRAESTRUTURA AUTOMÁTICA PARA ARITMÉTICA COMPUTACIONAL BASEADA EM RNS

Orientador
  • HECTOR PETTENGHI ROLDAN
Aluno
  • GABRIEL BRUNO MONTEIRO FERNANDES

Conteúdo

O projeto de hardware para sistemas de processamento digital de sinais tem recebido atenção considerável nas últimas décadas. o crescimento da demanda por arquiteturas com alta eficiência energética, segurança e alto nível de paralelismo elevou o interesse em circuitos aritméticos baseados em sistemas de representação numérica não convencionais. um destes sistemas é o residue number system (rns), o qual oferece soluções arquiteturais com alta velocidade de computação efetuando cálculos livres de carry. a técnica consiste na decomposição de um número inteiro em um conjunto de valores independentes, também chamados de resíduos. com estes é possível realizar operações como adição, multiplicação, acumulação e subtração, de forma paralela. sistemas rns são frequentemente interfaceados com sistemas binários comuns. neste sentido, dada a necessidade de troca de informações entre as porções binária e rns, tem-se como interface entre blocos, um conversor binário para rns como entrada, também chamado de conversor direto, e um conversor rns para binário como elemento de saída, intitulado de conversor reverso. o objetivo deste trabalho é propor uma arquitetura eficiente a qual poderá ser aplicável tanto na implementação de conversores rns diretos e reversos, como também em operações aritméticas modulares existentes em aplicações de dsp (digital signal processing). a proposta baseia-se em uma nova tendência de solução a qual faz uso de unidades aritméticas compressoras sendo implementadas de forma similar à uma árvore de wallace. tal tendência também traz a reinserção de bits de carry-out à própria árvore, com o intuito de evitar o uso de lookup tables, o qual apresenta aumento exponencial em área à medida que utiliza-se um número de bits. tais arquiteturas terão foco em conjuntos modulares 2n±k os quais encontram-se fora da faixa de uso convencional baseada nos valores 2n, 2n - 1, 2n + 1, com o intuito de futuras investigações de aplicações com ampla faixa dinâmica. resultados experimentais demonstram possíveis ganhos no atraso de computação de até 12% nas distintas comparações entre o método desenvolvido e circuitos do estado da arte. por fim, com as arquiteturas construídas, foi realizada uma nova proposta de seleção de conjuntos modulares a partir da fatoração da propriedade ¿_(i=1)^m¦¿m_i=2^¿– 1¿. é demonstrado que tal fatoração pode proporcionar balanceamento entre canais aritméticos e conversores reversos por meio da aplicação de pipeline e prover possíveis ganhos de área e atraso quando comparado à conjuntos de módulos comumente empregados em projetos rns.

Índice de Shannon: 3.89233

Índice de Gini: 0.927057

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
3,50% 5,04% 6,33% 5,22% 3,89% 5,19% 10,03% 6,24% 12,84% 4,03% 10,14% 5,52% 4,48% 5,01% 7,78% 4,74%
ODS Predominates
ODS 9
ODS 1

3,50%

ODS 2

5,04%

ODS 3

6,33%

ODS 4

5,22%

ODS 5

3,89%

ODS 6

5,19%

ODS 7

10,03%

ODS 8

6,24%

ODS 9

12,84%

ODS 10

4,03%

ODS 11

10,14%

ODS 12

5,52%

ODS 13

4,48%

ODS 14

5,01%

ODS 15

7,78%

ODS 16

4,74%