Investigación sobre rutina de multiplicación basada en procesador lógico de cuatro valores reconfigurable
Autores: Liao, Shanchuan; Li, Shuang; Li, Luqun; Li, Xiaofeng; Gu, Xingquan; Zhang, Sulan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Investigación sobre rutina de multiplicación basada en procesador lógico de cuatro valores reconfigurable
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Computadoras electrónicas tradicionales
Capacidades de procesamiento paralelo
Restricciones de ancho de bits
Ancho de bits del procesador
Procesador Electrónico de Lógica Reconfigurable de Cuatro Valores
Operaciones de multiplicación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
A pesar del papel indispensable de las computadoras electrónicas tradicionales en la sociedad moderna, sus limitaciones en capacidades de procesamiento paralelo, restricciones de ancho de bits y ancho de bits del procesador son cada vez más evidentes, especialmente al manejar conjuntos de datos a gran escala y tareas computacionales complejas. Aunque la tecnología de hardware y la optimización de algoritmos continúan avanzando, las unidades aritméticas de las computadoras tradicionales -sumadores- siguen estando limitadas por el retardo de acarreo y las limitaciones de ancho de bits. Este cuello de botella es particularmente pronunciado en operaciones de multiplicación, principalmente cuando se utilizan sumadores para la acumulación de productos parciales. Sin embargo, desde 2018, la emergencia de un nuevo tipo de Procesador Electrónico de Lógica Reconfigurable de Cuatro Valores (RFLEP) ha proporcionado una solución potencial a estas limitaciones tradicionales. Con su gran ancho de bits de procesador, capacidades flexibles de agrupación de bits y características de reconfiguración dinámica de funciones de hardware, este procesador ha traído cambios revolucionarios al campo de la computación. En este contexto, este documento propone e implementa una Rutina de Multiplicación de Lógica de Cuatro Valores Reconfigurable (RFLMR) diseñada específicamente para el RFLEP. El RFLMR utiliza el método de representación de Dígito Firmado Modificado (MSD) en lógica multivaluada combinada con la transformación en lógica de cuatro valores para generar productos parciales. Estos productos parciales se suman eficientemente en paralelo utilizando el sumador paralelo JW-MSD, logrando la ejecución rápida de operaciones de multiplicación. Los resultados experimentales demuestran que la rutina de multiplicación basada en el RFLEP realiza operaciones de multiplicación con precisión y cumple con las expectativas teóricas sobre eficiencia de implementación y rendimiento. Esta investigación no solo proporciona nuevas ideas para desarrollar sistemas informáticos de alto rendimiento de próxima generación, sino que también allana el camino para explorar modelos informáticos más eficientes y potentes, anunciando una transformación profunda en la tecnología informática futura.
Descripción
A pesar del papel indispensable de las computadoras electrónicas tradicionales en la sociedad moderna, sus limitaciones en capacidades de procesamiento paralelo, restricciones de ancho de bits y ancho de bits del procesador son cada vez más evidentes, especialmente al manejar conjuntos de datos a gran escala y tareas computacionales complejas. Aunque la tecnología de hardware y la optimización de algoritmos continúan avanzando, las unidades aritméticas de las computadoras tradicionales -sumadores- siguen estando limitadas por el retardo de acarreo y las limitaciones de ancho de bits. Este cuello de botella es particularmente pronunciado en operaciones de multiplicación, principalmente cuando se utilizan sumadores para la acumulación de productos parciales. Sin embargo, desde 2018, la emergencia de un nuevo tipo de Procesador Electrónico de Lógica Reconfigurable de Cuatro Valores (RFLEP) ha proporcionado una solución potencial a estas limitaciones tradicionales. Con su gran ancho de bits de procesador, capacidades flexibles de agrupación de bits y características de reconfiguración dinámica de funciones de hardware, este procesador ha traído cambios revolucionarios al campo de la computación. En este contexto, este documento propone e implementa una Rutina de Multiplicación de Lógica de Cuatro Valores Reconfigurable (RFLMR) diseñada específicamente para el RFLEP. El RFLMR utiliza el método de representación de Dígito Firmado Modificado (MSD) en lógica multivaluada combinada con la transformación en lógica de cuatro valores para generar productos parciales. Estos productos parciales se suman eficientemente en paralelo utilizando el sumador paralelo JW-MSD, logrando la ejecución rápida de operaciones de multiplicación. Los resultados experimentales demuestran que la rutina de multiplicación basada en el RFLEP realiza operaciones de multiplicación con precisión y cumple con las expectativas teóricas sobre eficiencia de implementación y rendimiento. Esta investigación no solo proporciona nuevas ideas para desarrollar sistemas informáticos de alto rendimiento de próxima generación, sino que también allana el camino para explorar modelos informáticos más eficientes y potentes, anunciando una transformación profunda en la tecnología informática futura.