Número RNS comparador basado en una función diagonal modificada
Autores: Babenko, Mikhail; Deryabin, Maxim; Piestrak, Stanislaw J.; Patronik, Piotr; Chervyakov, Nikolay; Tchernykh, Andrei; Avetisyan, Arutyun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Número RNS comparador basado en una función diagonal modificada
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Comparación de números
Operaciones aritméticas no modulares
Sistema de números residuales
Comparadores
Conjunto de módulos
Comparadores de hardware
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
La comparación de números ha sido reconocida durante mucho tiempo como una de las operaciones aritméticas no modulares más fundamentales que deben ejecutarse en un Sistema de Números Residuales (RNS) no posicional. En este documento, se presenta una nueva técnica para diseñar comparadores de números RNS representados en un conjunto de módulos arbitrarios. Se basa en una función diagonal modificada recientemente introducida, cuyas propiedades estrictamente monótonas hacen posible reemplazar las operaciones engorrosas de encontrar el resto de la división por un número grande y complicado con cálculos significativamente más simples que solo implican un módulo de potencia de 2. Los comparadores de números representados en RNSs de muestra compuestos por diferentes números de módulos y ofreciendo diferentes rangos dinámicos, diseñados utilizando varios métodos, fueron sintetizados para la tecnología de 65 nm. Los resultados experimentales sugieren que los nuevos circuitos disfrutan de una reducción de retraso que varía desde más del 11% hasta más del 75% en comparación con los circuitos más rápidos diseñados utilizando métodos existentes. Además, se logra utilizando menos hardware, cuya reducción alcanza más del 41%, y va acompañada de una reducción significativa del consumo de energía, que en varios casos supera el 100%. Por lo tanto, parece que el método presentado conduce al diseño de los comparadores de hardware actuales más eficientes de números representados utilizando un conjunto de módulos RNS generales.
Descripción
La comparación de números ha sido reconocida durante mucho tiempo como una de las operaciones aritméticas no modulares más fundamentales que deben ejecutarse en un Sistema de Números Residuales (RNS) no posicional. En este documento, se presenta una nueva técnica para diseñar comparadores de números RNS representados en un conjunto de módulos arbitrarios. Se basa en una función diagonal modificada recientemente introducida, cuyas propiedades estrictamente monótonas hacen posible reemplazar las operaciones engorrosas de encontrar el resto de la división por un número grande y complicado con cálculos significativamente más simples que solo implican un módulo de potencia de 2. Los comparadores de números representados en RNSs de muestra compuestos por diferentes números de módulos y ofreciendo diferentes rangos dinámicos, diseñados utilizando varios métodos, fueron sintetizados para la tecnología de 65 nm. Los resultados experimentales sugieren que los nuevos circuitos disfrutan de una reducción de retraso que varía desde más del 11% hasta más del 75% en comparación con los circuitos más rápidos diseñados utilizando métodos existentes. Además, se logra utilizando menos hardware, cuya reducción alcanza más del 41%, y va acompañada de una reducción significativa del consumo de energía, que en varios casos supera el 100%. Por lo tanto, parece que el método presentado conduce al diseño de los comparadores de hardware actuales más eficientes de números representados utilizando un conjunto de módulos RNS generales.