9740

طراحي ضرب كننده تقريبي با درجه تقريب قابل كنترل براي كاربرد هاي منعطف به خطا

كارشناسي

مهندسي برق

1404

دكتر ستار ميرزاكوچكي

1404/06/10

مهندسي برق

Designing an accuracy controllable approximate multiplier for fault-tolerant applications

امروزه تقاضا براي محاسبات داراي راندمان بالا و بهره وري در انرژي افزايش چشمگيري داشته است. فلذا محاسبات تقريبي به عنوان يك راه حل موثر در حوزه كاربرد هاي مقاوم به خطا ظهور پيدا كرده است. ضرب كننده ها از بلوك هاي اساسي در محاسبات مي باشند. بنابراين براي محاسبات تقريبي مي بايست ضرب كننده ها را تقريبي ساخت. يكي از روش ها براي تقريبي كردن طراحي ضرب كننده ها، تقريبي كردن فشرده ساز هاي به كار رفته در ضرب كننده مي باشد. در اين پايان نامه، 16 طراحي جديد براي ضرب كننده تقريبي و يك طرح جديد براي فشرده ساز 4:2 تقريبي ارائه شده است. نوآوري در طراحي فشرده ساز هاي تقريبي، دادن رديف هاي حاصل ضرب هاي جزئي به فشرده ساز ها است. همچنين نوآوري در طراحي ضرب كننده هاي تقريبي، اعمال سيگنال خطا در بخش هاي مختلف ضرب كننده و تغيير طول سيگنال خطا مي باشد. فشرده ساز هاي ارائه شده در اين پايان نامه داراي تمام جمع كننده تقريبي داراي خطاي قابل تنظيم مي باشند كه موجب كاهش توان مصرفي و مساحت ضرب كننده نهايي مي گردد. طرح هاي پيشنهادي توسط زبان توصيف سخت افزار verilog شبيه سازي شده اند و پارامتر هاي سخت افزاري از طريق نرم افزار DC (Design Compiler) و با استفاده از تكنولوژي ساخت 45nm CMOS سنتز و گزارش شده اند. در طرح برگزيده، بهبود قابل ملاحظه اي در پارامتر هاي سخت افزاري توان و مساحت نسبت به ضرب كننده دقيق حاصل شده است. بدين گونه كه مساحت داراي 10% كاهش و توان مصرفي داراي 30% كاهش شده است. در پايان، ضرب كننده برگزيده در حوزه كاربرد هموارسازي تصوير به كار رفته و دو معيار PSNR و SSIM توسط نرم افزار verilator گزارش شده است كه نشان دهنده كيفيت خوب ضرب كننده پيشنهادي مي باشد.

محاسبات تقريبي، ضرب كننده تقريبي، فشرده ساز 4:2 تقريبي، هموارسازي تصاوير