Aproximación parabólica por partes basada en un segmentador de error aplanado y un cuantificador novedoso
Autores: An, Mengyu; Luo, Yuanyong; Zheng, Muhan; Wang, Yuxuan; Dong, Hongxi; Wang, Zhongfeng; Peng, Chenglei; Pan, Hongbing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Aproximación parabólica por partes basada en un segmentador de error aplanado y un cuantificador novedoso
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Propone
Método de cálculo aproximado parabólico por partes
Evaluación de función de hardware
Segmentador de error aplanado
Cuantificador de implementación
Ancho mínimo de bit de cuantización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone un nuevo método de Cálculo Aproximado Parabólico por Tramos para la evaluación de funciones de hardware, que principalmente incorpora un segmentador de error aplanado y un cuantificador de implementación. Bajo un error absoluto máximo (MAE) de software requerido, el segmentador selecciona de forma adaptativa un número mínimo de parábolas para aproximar la función objetivo. Al imitar completamente el comportamiento del circuito antes de la implementación real, el cuantificador calcula el ancho mínimo de bits de cuantización para garantizar una arquitectura de hardware de punto fijo no redundante con un MAE de 1 unidad de menor precisión (ulp), eliminando el tiempo de diseño iterativo para los circuitos. El método hace que el número de segmentos alcance el límite teórico, y tiene grandes ventajas en el número de segmentos y el tamaño de la tabla de búsqueda (LUT). Para demostrar la superioridad del método propuesto, se implementaron seis funciones comunes mediante el método propuesto bajo la tecnología TSMC-90 nm. En comparación con los métodos de aproximación cuadrática por tramos de última generación, el método propuesto tiene ventajas en el área con aproximadamente el mismo retardo. Además, también se implementó una unidad de evaluación de funciones unificada bajo la tecnología TSMC-90 nm.
Descripción
Este documento propone un nuevo método de Cálculo Aproximado Parabólico por Tramos para la evaluación de funciones de hardware, que principalmente incorpora un segmentador de error aplanado y un cuantificador de implementación. Bajo un error absoluto máximo (MAE) de software requerido, el segmentador selecciona de forma adaptativa un número mínimo de parábolas para aproximar la función objetivo. Al imitar completamente el comportamiento del circuito antes de la implementación real, el cuantificador calcula el ancho mínimo de bits de cuantización para garantizar una arquitectura de hardware de punto fijo no redundante con un MAE de 1 unidad de menor precisión (ulp), eliminando el tiempo de diseño iterativo para los circuitos. El método hace que el número de segmentos alcance el límite teórico, y tiene grandes ventajas en el número de segmentos y el tamaño de la tabla de búsqueda (LUT). Para demostrar la superioridad del método propuesto, se implementaron seis funciones comunes mediante el método propuesto bajo la tecnología TSMC-90 nm. En comparación con los métodos de aproximación cuadrática por tramos de última generación, el método propuesto tiene ventajas en el área con aproximadamente el mismo retardo. Además, también se implementó una unidad de evaluación de funciones unificada bajo la tecnología TSMC-90 nm.