Υλοποιηση Επαναδιαταξιμης Αρχιτεκτονικης Για Την Απεικονιση Dsp Αλγοριθμων

Abstract

Σκοπός της διπλωματικής αυτής εργασίας είναι η παρουσίαση μιας επαναδιατάξιμης αρχιτεκτονικής, εξειδικευμένης για την απεικόνιση DSP αλγορίθμων. Βασική μονάδα της αρχιτεκτονικής αυτής είναι το Flexible FAMA. Το FAMA είναι ένα εξειδικευμένο επαναδιατάξιμο αριθμητικό κύκλωμα το οποίο επεξεργάζεται δεδομένα σε Carry Save αριθμητική αναπαράσταση, αποφεύγοντας έτσι τις καθυστερήσεις που προκαλεί η διάδοση κρατουμένου. Οι λειτουργίες που μπορεί να εκτελέσει το FAMA σε έναν κύκλο αντιστοιχούν σε ακολουθίες πράξεων που συναντώνται συχνά σε DSP αλγορίθμους. Οι πράξεις αυτές είναι στη συντριπτική πλειοψηφία τους πολλαπλασιασμοί και προσθαφαιρέσεις. Ομαδοποιώντας την εκτέλεση των πράξεων αυτών και χρησιμοποιώντας την Carry Save αρθμητική, μια συστοιχία από FAMA επιτυγχάνει την αποδοτική υλοποίηση της απεικόνισης ενός DSP αλγορίθμου.Η αρχιτεκτονική βασισμένη σε FAMA διαφέρει από αυτές που έχουν προταθεί εως τώρα στο ότι επιχειρεί τη βελτιστοποίηση της απόδοσης από το επίπεδο του αριθμητικού κυκλώματος και όχι αποκλειστικά από κάποιο υψηλότερο αρχιτεκτονικό επίπεδο. Το FAMA σχεδιάζεται έτσι ώστε να έχει την απαραίτητη ευελιξία ώστε να μπορεί να εκτελέσει το σύνολο των πράξεων που συναντώνται στους DSP αλγορίθμους, διατηρώντας όμως ταυτόχρονα στην ελάχιστη δυνατή τιμή το γινόμενο της καθυστέρησης απόκρισης επί την καταλαμβανόμενη επιφάνεια. Το FAMA μπορεί να τροποποιηθεί κατάλληλα ώστε να ενσωματωθούν σε αυτό επιπρόσθετες δυνατότητες, με ένα επιπλέον κόστος σε επιφάνεια και καθυστέρηση απόκρισης.Η μεθοδολογία απεικόνισης DSP αλγορίθμων στην προτεινόμενη αρχιτεκτονική υπαγορεύει τη χρησιμοποίηση σταθερού αριθμού επεξεργαστικών πόρων (FAMA) και μεταβλητού αριθμού καταχωρητών και διασυνδέσεων, ανάλογα με τις ανάγκες του εκάστοτε αλγορίθμου. Με τον τρόπο αυτό επιτυγχάνεται η αποδοτικότερη δυνατή υλοποίηση όσον αφορά στην καθυστέρηση απόκρισης και την καταλαμβανόμενη επιφάνεια.