Una arquitectura de hardware reconfigurable para diversas funciones trascendentales de punto flotante
Autores: Li, Peng; Jin, Hongyi; Xi, Wei; Xu, Changbao; Yao, Hao; Huang, Kai
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Una arquitectura de hardware reconfigurable para diversas funciones trascendentales de punto flotante
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Funciones trascendentales
Aceleradores de hardware
Punto flotante
Arquitectura reconfigurable
Tabla de búsqueda
Cálculo polinómico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 47
Citaciones: Sin citaciones
Las funciones trascendentales son una parte importante de los algoritmos en muchos campos. Sin embargo, los aceleradores de hardware disponibles hoy en día para funciones trascendentales suelen soportar solo una función de este tipo. Los aceleradores de hardware que pueden soportar funciones trascendentales diversas son un desperdicio de recursos de hardware. Para resolver estos problemas, este artículo propone una arquitectura de hardware reconfigurable para funciones trascendentales de punto flotante diversas. La arquitectura de hardware soporta una variedad de funciones trascendentales, incluyendo seno, coseno, arcotangente, exponencial y logarítmicas de punto flotante. Adopta el método de una tabla de búsqueda combinada con un cálculo polinómico y tecnología reconfigurable para lograr una precisión de dos unidades de menor precisión con 3.75 KB de tablas de búsqueda y un módulo de cálculo central. Además, la arquitectura de hardware utiliza tecnología de retiming para realizar los diferentes tiempos de operación de cada función. Los experimentos muestran que los aceleradores de hardware propuestos pueden operar a una frecuencia máxima de 220 MHz. El consumo de energía a carga completa y las áreas son solo de 0.923 mW y m, respectivamente, lo que se reduce en un 47.99% y un 38.91%, respectivamente, en comparación con cinco aceleradores de hardware de superfunción separados.
Descripción
Las funciones trascendentales son una parte importante de los algoritmos en muchos campos. Sin embargo, los aceleradores de hardware disponibles hoy en día para funciones trascendentales suelen soportar solo una función de este tipo. Los aceleradores de hardware que pueden soportar funciones trascendentales diversas son un desperdicio de recursos de hardware. Para resolver estos problemas, este artículo propone una arquitectura de hardware reconfigurable para funciones trascendentales de punto flotante diversas. La arquitectura de hardware soporta una variedad de funciones trascendentales, incluyendo seno, coseno, arcotangente, exponencial y logarítmicas de punto flotante. Adopta el método de una tabla de búsqueda combinada con un cálculo polinómico y tecnología reconfigurable para lograr una precisión de dos unidades de menor precisión con 3.75 KB de tablas de búsqueda y un módulo de cálculo central. Además, la arquitectura de hardware utiliza tecnología de retiming para realizar los diferentes tiempos de operación de cada función. Los experimentos muestran que los aceleradores de hardware propuestos pueden operar a una frecuencia máxima de 220 MHz. El consumo de energía a carga completa y las áreas son solo de 0.923 mW y m, respectivamente, lo que se reduce en un 47.99% y un 38.91%, respectivamente, en comparación con cinco aceleradores de hardware de superfunción separados.