Mlue: Multiple look-up table based exponentiation
Mlue: Çoklu sayı-tablosu kullanarak üs alma
- Tez No: 292814
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. HASAN FATİH UĞURDAĞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Computer Engineering and Computer Science and Control, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Bilgisayar Aritmetiği, HDL, Lojik Sentezi, Polinom Yaklaşıklama, RTL Üreteçleri, Tasarım dili, Tasarım yöntemleri, Taylor açılımı, Taylor polinomları, Üsler, Computer Arithmetic, HDL, Logic Synthesis, Polynomial Approximation, RTL Generation, Design language, Design methods, Taylor expansion, Taylor polynomials, Bases
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Bahçeşehir Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Birçok bilimsel uygulama üs hesaplaması gerektirir. Bu tezde, biz özellikle bir sabit sayının değişken bir üssünü (ax) almayla ilgileniyoruz. ax her durumda ekstra bir çarpma kullanarak 2x'e dönüştürülebilir. Gerçek-zamanlı sistemlerde veya işlem süresinin kritik olduğu tüm uygulamalarda, ax bir sayı-tablosu (LUT: Look-Up Table) kullanarak hesaplanabilir. Ancak hedeflenen hesap hassasiyeti yüksek olduğunda, tablo boyutu aşırı büyür. Parçalı Polinom Yaklaşıklama (PPA: Piecewise Polynomial Approximation) hesaplama hızı ve tablo boyutu arasında bir dengeleme yapılmasına imkân verir. Bu tezin literatüre katkısı, aynı şekilde bir dengelemeyi mümkün kılan alternatif bir yöntemdir. Bu yöntemin ismi MLUE'dur (Çoklu Sayı-Tablosu Kullanarak Üs Alma'nın kısaltması). MLUE argümanın bitlerini segmanlara böler. Her segman için bir LUT oluşturulur ve işlem sonucu LUT çıkışlarını çarparak hesaplanır. PPA'de hem metot hem de kırpma hatası varken, MLUE'da sadece kırpma hatası vardır. MLUE'dan yazılım uygulamalarında da faydalanılabilir; ama biz MLUE'nun donanım olarak (birleşimsel lojikle) gerçeklendiğindeki performasını değerlendirdik. Hipotezimiz, MLUE'nun belli bir hız (aşırı olmayan) ve hassasiyet için rakiplerine göre daha az alanlı tasarımlar ürettiğidir. Hem PPA hem de MLUE için otomatik ve parametrize tasarım (RTL seviyesinde Verilog) üreteçleri yazdık. Hipotezimizi otomatik bir regresyon programı tarafından (Verilog üreteçlerimizi çağıran) üretilmiş birçok sentez sonucu ile destekliyoruz. Bu tezin literatüre katkıları arasında, regresyon metodolojisi/kodları, yeni bir lojik sentez stratejisi/kodu, üretilen tasarımların tam-otomatik testi ve PPA polinom derecesi ile MLUE bit segmanlarının sayısının otomatik olarak belirlenmesi de vardır.
Özet (Çeviri)
Many scientific applications require computation of exponents. In this thesis, we are specifically interested in computing a constant to the power of a variable number (ax), which can always be converted to 2x through an extra multiplication without loss of generality. In real-time systems or any application where run-time matters, ax is computed using a Look-Up Table (LUT). However, when the targeted precision is high, the table size blows up. Piecewise Polynomial Approximation (PPA) offers a tradeoff between speed and table size and is commonly used in the literature. Our contribution in this thesis is an alternative method, which can also offer a trade-off between speed and table size. It is called MLUE (short for Multiple Look-Up table based Exponentiation). MLUE partitions the input bits into segments. There is a LUT for each segment, and the result is the product of LUT outputs. While PPAs contain both method error and truncation error, MLUE has only truncation error. Although MLUE can be utilized in software implementations, we have looked at its performance when implemented in hardware ? and specifically with combinational logic. Our claim is that MLUE offers smaller area for a reasonable target speed and precision. We wrote fully automated and parameterized design (RTL level Verilog) generators for both PPA and MLUE. We back up our claim through numerous results obtained with an automated regression script, which calls our generators. The contributions of this thesis also include regression methodology/scripts, a novel logic synthesis strategy/script, fully automated testing of the generated designs as well as automatic determination polynomial degree in PPA and number of MLUE bit partitions.
Benzer Tezler
- Index modulation based designs, error performance and physical layer security analyses for unmanned aerial vehicle networks
İnsansız hava aracı ağları için indis modülasyonu tabanlı tasarımlar, hata performansı ve fiziksel katman güvenlik analizleri
AYŞE BETÜL BÜYÜKŞAR
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ALTUNBAŞ
- User equipment grouping in 5G TDD system using machine learning
5G TDD sisteminde kullanıcı ekipmanını makine öğrenmesi ile gruplama
KORKUT ARSLANTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiLunds UnıversıtetHaberleşme Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. XUESONG CAI
- Artificial intelligence based resource allocation in cell-free networks
Hücresiz ağlarda yapay zeka tabanlı kaynak tahsisi
MERT DEMİREL
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ESRA AYCAN BEYAZIT
- Secure and coordinated beamforming in 5G and beyond systems using deep neural networks
5G ve ötesi sistemlerde derin sinir ağları kullanarak güvenli ve koordineli hüzmeleme
UTKU ÖZMAT
Doktora
İngilizce
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET AKİF YAZICI
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET FATİH DEMİRKOL
- Algorithms for interference immunity and efficient radio resource utilization in wireless communications systems
Kablosuz iletişim sistemlerinde girişim direnci ve verimli radyo kaynağı kullanımı için algoritmalar
ARMED TUSHA
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Medipol ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ARSLAN