Implementación de hardware de baja latencia de funciones hiperbólicas de alta precisión sinh y cosh basada en el algoritmo CORDIC mejorado
Autores: Fu, Wenjia; Xia, Jincheng; Lin, Xu; Liu, Ming; Wang, Mingjiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Implementación de hardware de baja latencia de funciones hiperbólicas de alta precisión sinh y cosh basada en el algoritmo CORDIC mejorado
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Algoritmo cordic
Implementación de hardware de bajo costo
Funciones trascendentales
Funciones hiperbólicas
Qh-cordic
Dispositivo fpga
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
El algoritmo CORDIC se utiliza para la implementación de hardware de bajo costo para calcular funciones trascendentales. Este artículo propone una arquitectura de alta precisión y baja latencia para el cálculo de las funciones hiperbólicas seno hiperbólico y coseno hiperbólico basada en un algoritmo CORDIC mejorado, es decir, el QH-CORDIC. Se discuten el principio, la estructura y el rango de convergencia del QH-CORDIC, y se traza la arquitectura del circuito de hardware de las funciones seno hiperbólico y coseno hiperbólico utilizando el QH-CORDIC en este artículo. La arquitectura propuesta se implementa utilizando un dispositivo FPGA, mostrando que tiene un 75% y un 50% de sobrecarga de latencia sobre los dos trabajos previos más recientes. En la síntesis utilizando la biblioteca de celdas estándar TSMC de 65 nm, los resultados de implementación ASIC muestran que la arquitectura propuesta también es superior a los dos trabajos previos más recientes en términos de tiempo total (latencia x período), ATP (área x tiempo total), energía total (potencia x tiempo total), eficiencia energética (energía total/bits eficientes) y eficiencia de área (bits eficientes/área/tiempo total). La comparación de trabajos relacionados indica que es mucho más favorable para la arquitectura propuesta realizar cálculos de punto flotante de alta precisión en las funciones seno hiperbólico y coseno hiperbólico que el método LUT, la computación estocástica y otros algoritmos CORDIC.
Descripción
El algoritmo CORDIC se utiliza para la implementación de hardware de bajo costo para calcular funciones trascendentales. Este artículo propone una arquitectura de alta precisión y baja latencia para el cálculo de las funciones hiperbólicas seno hiperbólico y coseno hiperbólico basada en un algoritmo CORDIC mejorado, es decir, el QH-CORDIC. Se discuten el principio, la estructura y el rango de convergencia del QH-CORDIC, y se traza la arquitectura del circuito de hardware de las funciones seno hiperbólico y coseno hiperbólico utilizando el QH-CORDIC en este artículo. La arquitectura propuesta se implementa utilizando un dispositivo FPGA, mostrando que tiene un 75% y un 50% de sobrecarga de latencia sobre los dos trabajos previos más recientes. En la síntesis utilizando la biblioteca de celdas estándar TSMC de 65 nm, los resultados de implementación ASIC muestran que la arquitectura propuesta también es superior a los dos trabajos previos más recientes en términos de tiempo total (latencia x período), ATP (área x tiempo total), energía total (potencia x tiempo total), eficiencia energética (energía total/bits eficientes) y eficiencia de área (bits eficientes/área/tiempo total). La comparación de trabajos relacionados indica que es mucho más favorable para la arquitectura propuesta realizar cálculos de punto flotante de alta precisión en las funciones seno hiperbólico y coseno hiperbólico que el método LUT, la computación estocástica y otros algoritmos CORDIC.