Gruppe Multiplizierer. Aufgabe Implementation eines seriellen Multiplizierers Verwendung des Prinzips der systolischen Arrays inklusive Built In Self.

Präsentation zum Thema: "Gruppe Multiplizierer. Aufgabe Implementation eines seriellen Multiplizierers Verwendung des Prinzips der systolischen Arrays inklusive Built In Self."—  Präsentation transkript:

1 Gruppe Multiplizierer

2 Aufgabe Implementation eines seriellen Multiplizierers Verwendung des Prinzips der systolischen Arrays inklusive Built In Self Test (BIST)

3 Systolische Arrays Synchronität: Daten werden rhythmisch synchron zu globalen Clock berechnet und durch Netzwerk transferiert Modularität / Regularität: Array besteht aus modularen Prozessoreinheiten mit einheitlichen Verbindungen und ist unendlich vergrößerbar. Räumliche und zeitliche Lokalität: Datenleitungen verbinden nur benachbarte Module und enthalten mindestens eine Delayeinheit Skalierbarkeit: Das Array ist erweiterbar mit linearer Erhöhung der Durchsatzrate. Ein systolisches Array mit M PE erreicht eine Steigerung der Durchsatzrate mit O(M) gegenüber einem System mit einem PE.

4 Multipliziermethoden Bsp.: 896 * 271 = 242816 1.)Standard -braucht 9 Multiplikationen/6 Additionen -braucht 9 Multiplikationen/6 Additionen

5 Multipliziermethoden 2.) Abyssinian Farmers' Multiplication -braucht 6 Additionen, Shiftoperationen -halbieren, links alles gerade streichen, summieren

6 Multipliziermethoden 3.)Nepers Grid Methode -braucht 9 Multiplikationen / 6 Additionen

7 Multipliziermethoden Alle sind matrixförmig aufgebaut Beruhen auf mehrere einzelne Multiplikationen und Additionen Verbesserungsmöglichkeit: 1.)Platz einsparen durch Bildung einzelner 1.)Platz einsparen durch Bildung einzelner Module Prozessorelemente im syst. Array Module Prozessorelemente im syst. Array 2.)dadurch kürzere und weniger Leitungen 2.)dadurch kürzere und weniger Leitungen Frequenz lässt sich erhöhen Frequenz lässt sich erhöhen

8 Systolischer Multiplizierer Es wird versucht eine Dimension einzusparen und sie quasi auf die Zeit abzubilden Über eine Control-Leitung wird dann die Funktion ausgewählt, die für die jeweilige Bit-Operation richtig ist Grund: bei den ersten, letzten Bits und in der Mitte sind die Operationen teilweise unterschiedlich (z.B. Carryberechnung) Grund: bei den ersten, letzten Bits und in der Mitte sind die Operationen teilweise unterschiedlich (z.B. Carryberechnung)

9 Systolischer Multiplizierer Beispielhafte Darstellung vor der Abbildung

10 Systolischer Multiplizierer Darstellung nach der Abbildung (hier horizontal) Unten ein PE als syst. Grundelement dargestellt

11 Wechsel des Redners

12 LAYOUTLAYOUTLAYOUTLAYOUT

13 LAYOUTLAYOUTLAYOUTLAYOUT