定点小数乘法器的低功耗算法与实现技术
本文选题:定点小数乘法 + 加法器数量 ; 参考:《中南大学学报(自然科学版)》2014年01期
【摘要】:针对集成电路前端设计中的定点小数乘法器,提出一种既能够优化其内部加法器数量又能优化各级加法结果位宽的低功耗算法,而且在算法的实现技术上,解决目前低功耗设计中算法自身逻辑单元引入被优化系统从而降低系统优化效果的问题。在介绍该算法的理论基础和实现细节后,为了取得更加客观、更具有统计特性的低功耗优化效果,以该算法对某含有大量不同类型小数乘法器的射频模块进行优化。优化后FPGA测试结果显示逻辑占用率降低了39.3%,寄存器总数降低了45.0%,内存占用率降低了36.9%。该算法是一种高效的低功耗算法,并且解决了一般算法实现技术的缺陷与不足,其适用于对含有大量小数乘法运算的系统进行低功耗优化,例如数字信号处理和数字滤波器等。
[Abstract]:Aiming at the fixed-point decimal multiplier in the front-end design of integrated circuit, this paper proposes a low power algorithm which can optimize the number of internal adders and optimize the bit width of all levels of addition results.To solve the problem that the logic unit of the algorithm itself is introduced into the optimized system in the low power design at present, which reduces the optimization effect of the system.After introducing the theoretical basis and implementation details of the algorithm, in order to achieve more objective and more statistical characteristics of low power optimization effect, the algorithm is used to optimize a radio frequency module with a large number of different types of fractional multipliers.The optimized FPGA test results show that the logic occupancy rate is reduced by 39.3, the total number of registers is reduced by 45.0 and the memory occupancy rate is reduced by 36.9 percent.This algorithm is an efficient low-power algorithm, and solves the shortcomings and shortcomings of the general algorithm implementation technology. It is suitable for low-power optimization of systems with a large number of decimal multiplication operations, such as digital signal processing and digital filter.
【作者单位】: 西安电子科技大学微电子学院 宽禁带半导体材料与器件国家重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(60976068) 教育部科技创新工程重大项目培育资金资助项目(708083) 教育部博士点基金资助项目(200807010010)
【分类号】:TP332.2
【参考文献】
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1 罗柏文;万明康;于宏毅;;两种基于自适应相位补偿的FDOA估计算法[J];数据采集与处理;2012年01期
2 邓军;杨银堂;;全数字接收机中一种低功耗插值滤波器结构及其VLSI实现[J];西安电子科技大学学报;2010年02期
3 蒋俊正;王小龙;水鹏朗;;一种设计DFT调制滤波器组的新算法[J];西安电子科技大学学报;2010年04期
4 王斌;吴伟仁;曲毓萱;陈志发;;一种用于UWB接收端的带通滤波器分析与设计[J];中南大学学报(自然科学版);2012年02期
【共引文献】
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1 蒋俊正;周芳;水鹏朗;;基于线性迭代的DFT调制滤波器组的设计算法[J];电路与系统学报;2012年01期
2 邓军;杨银堂;;全数字接收机中一种基于并行流水线与快速FIR算法的插值滤波器结构及其实现[J];电子与信息学报;2010年09期
3 袁博;刘红侠;;小数乘法器的低功耗设计与实现[J];数据采集与处理;2013年03期
4 袁博;刘红侠;;针对乘法器内部加法运算次数的优化算法[J];西安电子科技大学学报;2013年03期
5 袁博;刘红侠;;针对定点小数乘法器位宽的优化算法[J];西安电子科技大学学报;2013年05期
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1 袁博;集成电路设计中乘法器的低功耗算法与实现技术研究[D];西安电子科技大学;2013年
2 罗柏文;随机布设多天线信号合成关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2013年
【二级参考文献】
相关期刊论文 前6条
1 龚文斌;南伟;;一种新型高性能LC带通滤波器的设计[J];电讯技术;2008年05期
2 华惊宇,尤肖虎;移动通信中的多谱勒频偏估计方法(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2004年04期
3 姚望;李巍;李宁;任俊彦;;应用于OFDM超宽带系统中的0.18μm G_m-C滤波器和可变增益放大器的设计[J];复旦学报(自然科学版);2008年06期
4 王小龙;水鹏朗;孙晓云;;近似完全重构交替离散傅里叶变换调制滤波器组[J];西安交通大学学报;2008年08期
5 钟微;谢雪梅;石光明;;一种灵活的图像频谱分割与去噪方法[J];西安电子科技大学学报;2007年06期
6 陈利霞;丁宣浩;宋国乡;孙晓丽;;基于总变分与小波变换的图像去噪算法[J];西安电子科技大学学报;2008年06期
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1 郭劲松,陈仁生,沈绪榜;嵌入式系统中ROM的设计[J];微电子学与计算机;2003年01期
2 魏泽鼎,兰礼江;计算机的功耗与工作的可靠性[J];河北省科学院学报;1997年01期
3 杨雪金,南余荣,俞立;一种减少嵌入式处理器功耗的综合DVS方法[J];计算机工程与应用;2005年14期
4 刘淑君;严利民;;一个1GHz两倍泵的多端口寄存器堆的设计[J];微电子学与计算机;2007年11期
5 烈火;;性能·功耗·价格——NVIDIA均衡之作7900系列抢先测试[J];电脑自做;2006年04期
6 李勇;王蕾;龚锐;戴葵;王志英;;一种32位异步乘法器的研究与实现[J];计算机研究与发展;2006年12期
7 阿蒙;;针锋相对 ATi RV770 VS. NVIDIA GT200[J];电脑迷;2008年12期
8 H.K.Burke;G.J.Michon;殷新开;;电荷泵随机存储器[J];计算机研究与发展;1975年06期
9 陆虹,刘淼,刘丽娜;存储器功耗分析[J];微处理机;2005年03期
10 姑苏飘雪;;没有最强 只有更强 第二代DirectX 10显卡展望[J];电脑迷;2007年19期
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1 屈双喜;陈吉华;;基于EPIC体系结构微处理器的系统级低功耗设计技术[A];全国第13届计算机辅助设计与图形学(CAD/CG)学术会议论文集[C];2004年
2 张承义;郭维;周宏伟;;Cache漏流功耗的自适应优化:动态容量调整[A];第十五届计算机工程与工艺年会暨第一届微处理器技术论坛论文集(B辑)[C];2011年
3 罗维根;;IC卡和非易失性铁电存储器[A];上海市老科学技术工作者协会一、二、三届学术年会论文选集[C];2006年
4 庞博;张长明;;基于CORDIC算法的数字协处理器设计与测试[A];2008年中国高校通信类院系学术研讨会论文集(下册)[C];2009年
5 赵爱君;;DDR SDRAM原理介绍及其MPC8548 DDR2控制器参数配置[A];2010中国仪器仪表学术、产业大会(论文集2)[C];2010年
6 丁原;刘玉树;朱天焕;;冗余数据路径的研究与实现[A];2001中国控制与决策学术年会论文集[C];2001年
7 郑杰;郭隐彪;;嵌入式系统中的低功耗设计[A];福建省科协第四届学术年会——提升福建制造业竞争力的战略思考专题学术年会论文集[C];2004年
8 宋绯;刘晓宁;;DSP/MCU结构的新型处理器[A];第九届全国青年通信学术会议论文集[C];2004年
9 冯振乾;苏金树;张晓哲;;对象存储研究[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集[C];2007年
10 杜川华;;一种基于CPLD的数据接口卡的设计[A];中国工程物理研究院第七届电子技术青年学术交流会论文集[C];2005年
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1 ;硬件应用问答[N];中国计算机报;2004年
2 小玉;你的电脑费电吗?[N];中国电脑教育报;2009年
3 丁宁;电脑功耗,你清楚吗[N];电脑报;2004年
4 ;NEC芯片功耗更低[N];计算机世界;2000年
5 四川 金聪;硬件功耗知多少?[N];电脑报;2003年
6 广西 克利弗兰骑士;你的“芯”有多热?[N];电脑报;2005年
7 春水东流;简单查看显存位宽[N];中国电脑教育报;2004年
8 ;公正的对决[N];电脑报;2008年
9 ;性能与功耗的博弈[N];计算机世界;2008年
10 王旭 龚胜;供电不足将造成新一代配件死亡[N];中国计算机报;2004年
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1 毛熠璐;基于性能和功耗权衡模型的分时系统动态调频技术研究[D];中国科学技术大学;2012年
2 袁博;集成电路设计中乘法器的低功耗算法与实现技术研究[D];西安电子科技大学;2013年
3 赖明澈;同步数据触发多核处理器体系结构关键技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
4 刘胜;超宽SIMD DSP片上并行数据访存关键技术研究[D];国防科学技术大学;2012年
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8 宋娜;臂式可穿戴计算机的硬件研究与设计[D];电子科技大学;2008年
9 朱家国;低功耗存储器设计[D];宁波大学;2011年
10 许春凤;基于PCI总线的RS编译码接口卡的设计与FPGA实现[D];内蒙古工业大学;2006年
,本文编号:1764629
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