Una arquitectura de procesamiento de datos en streaming basada en tablas de búsqueda
Autores: Yuemaier, Aximu; Chen, Xiaogang; Qian, Xingyu; Dai, Weibang; Li, Shunfen; Song, Zhitang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Una arquitectura de procesamiento de datos en streaming basada en tablas de búsqueda
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Paradigma de computación
Procesamiento en memoria
Tabla de búsqueda
Arquitectura eficiente en energía
Memoria de cambio de fase
Conjunto de instrucciones RISC-V
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 46
Citaciones: Sin citaciones
El procesamiento en memoria (PIM) es un nuevo paradigma informático que almacena los valores de función de algunos modos de entrada en una tabla de búsqueda (LUT) y recupera sus valores cuando se encuentran modos de entrada similares (en lugar de realizar cálculos en línea), lo que es una forma efectiva de ahorrar energía. En la era del Internet de las cosas, el procesamiento de datos masivos generados por el front-end requiere un procesamiento de baja potencia y en tiempo real. Este artículo investiga una arquitectura de procesamiento energéticamente eficiente basada en la búsqueda de tablas en memoria de cambio de fase (PCM). Esta arquitectura reemplaza los cálculos basados en lógica con búsquedas de LUT para minimizar el consumo de energía y la latencia de operación. Con el fin de mejorar la eficiencia de la búsqueda de tablas, el conjunto de instrucciones RISC-V ha incluido instrucciones de búsqueda extendida y transmisión de datos en secuencia. Finalmente, la arquitectura del sistema es validada mediante simulación de hardware, y se evalúa el rendimiento de la aplicación de la transformada rápida de Fourier (FFT). La arquitectura propuesta mejora efectivamente la eficiencia de ejecución y reduce el consumo de energía de las operaciones de flujo de datos.
Descripción
El procesamiento en memoria (PIM) es un nuevo paradigma informático que almacena los valores de función de algunos modos de entrada en una tabla de búsqueda (LUT) y recupera sus valores cuando se encuentran modos de entrada similares (en lugar de realizar cálculos en línea), lo que es una forma efectiva de ahorrar energía. En la era del Internet de las cosas, el procesamiento de datos masivos generados por el front-end requiere un procesamiento de baja potencia y en tiempo real. Este artículo investiga una arquitectura de procesamiento energéticamente eficiente basada en la búsqueda de tablas en memoria de cambio de fase (PCM). Esta arquitectura reemplaza los cálculos basados en lógica con búsquedas de LUT para minimizar el consumo de energía y la latencia de operación. Con el fin de mejorar la eficiencia de la búsqueda de tablas, el conjunto de instrucciones RISC-V ha incluido instrucciones de búsqueda extendida y transmisión de datos en secuencia. Finalmente, la arquitectura del sistema es validada mediante simulación de hardware, y se evalúa el rendimiento de la aplicación de la transformada rápida de Fourier (FFT). La arquitectura propuesta mejora efectivamente la eficiencia de ejecución y reduce el consumo de energía de las operaciones de flujo de datos.