Hızlı hesaplama için yüksek performanslı paralel önek toplayıcıların tasarımı
Design of high performance parallel prefix adders for fast computation
- Tez No: 305298
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET SERTBAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Bilgisayar aritmetiği, FPGA, VHDL, Computer arithmetic, FPGA, VHDL
- Yıl: 2011
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Toplayıcı işlemleri, bilgisayar aritmetiğinde en sık kullanılan işlemlerdendir. Özellikle işlemci performansını doğrudan etkileyen devreler tasarlanırken toplayıcılar çokça kullanılmaktadır. Bu da toplayıcı devrelerinin performans ve verimlilik açısından önemini artırmaktadır. Bu amaçla aynı seviyede, aynı anda birden fazla işlem yapmaya imkan sağlayan paralel toplayıcılar tasarlanmış, verim artırılarak olumlu sonuçlar elde edilmiştir. Bu toplayıcılar zamanla daha da geliştirilerek, paralel toplayıcıların özel bir türü olan paralel önek toplayıcı tasarımları geliştirilmiştir.İlk kez 1960 yılında Sklansky paralel önek toplayıcı tasarımını geliştirmiş, daha sonraki yıllarda Brent Kung'a göre seviye sayısını arttırarak alan ve fan ? out bakımından avantaj sağlayan Kogge Stone ve Sklansky Paralel önek toplayıcıları geliştirilmiştir. Bu üç tasarım paralel önek toplayıcı alanında temeli oluşturmuştur ve son yıllarda bu tasarımlar kullanılarak, bazı hibrit çalışmalar geliştirilmiş, daha verimli sonuçlar elde edilmeye çalışılmıştır. Bu çalışmada da amaç, farklı bir yöntem kullanarak, daha verimli bir paralel önek toplayıcı oluşturmaktır.Bu çalışmada ilk olarak paralel önek toplayıcıların yapısı, çalışma prensibi ele alınmış ve bu alanda temeli oluşturan Brent Kung, Kogge Stone ve Sklansky Paralel önek toplayıcıları incelenmiş, VHDL(Very high speed integrated circuit Hardware Description Language) dili kullanılarak simülasyonu gerçeklenmiştir. Daha sonraki bölümlerde, klasik tasarımların kullandığı yöntemlerden farklı bir yöntem kullanılarak bir paralel önek toplayıcı tasarlanmıştır. Yine bu tasarım VHDL dilinde simüle edilerek klasik yöntemlerle karşılaştırılmış ve gecikme süresi olarak daha iyi bir sonuç elde edilmiştir. Yine bu mimariler FPGA kiti kullanılarak gerçeklenmiş ve sonuçlar uygulamalı olarak gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
The adder circuits are commonly used in computer arithmetic. Especially the adders are used in designing circuits that directly affect the performance of the processor. This situation, increases the importance of the adder circuits in terms of performance and efficiency. For this purpose the parallel adders, which allow the more than one processes at the same time and same level, were designed and positive results have been achieved by increasing efficiency. The parallel prefix adder that is special type of parallel adder, was designed by developing the previous designs over time.Firstly, Sklansky parallel prefix adder was designed in 1960. In later years Kogge Stone and Brent-Kung prefix adders has been developed which have area and fan-out advantages according to Sklansky by inceasing the number of levels. These three forms are accepted the basis of parallel prefix adder field, and in recent years by using these designs, developed some hybrid studies and tried to achieve more efficient results. So the purpose of this study, making an optimum parallel prefix adder which is more efficient than the other studies by using a different method.In this study, firstly, the structure and working system of parallel prefix adders were discussed, the basis designs, Brent Kung, Kogge Stone and Sklansky prefix adders were examined and simulated by using VHDL (Very high speed integrated circuit Hardware Description Language). In the next chapters, new parallel prefix adder was designed using a different method from the classic designs. This new design was also simulated using VHDL, compared with the other methods and obtained a better result for latency. Also these architectures were implemented using FPGA device and the results were presented.
Benzer Tezler
- The solution of large-scale electromagnetic problems with MLFMA on single-GPU systems
Büyük ölçekli elektromanyetik problemlerin ÇSHÇY ile tekli-GİB sistemlerinde çözümü
MEHMET FATİH ERKAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VAKUR BEHÇET ERTÜRK
DR. BARIŞCAN KARAOSMANOĞLU
- Investigation of bluff-body stabilized premixed flame dynamics using an in-house flow solver lestr3d
Küt cisim ile stabiılize edilmiş ön karışımlı alev dinamiklerinin özgün akış çözücüsü lestr3d ile incelenmesi
BURAKHAN ŞÜKÜROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE GÜL GÜNGÖR
- Vector-driven: A new projection and backprojection algorithm based on vector mapping
Vector-driven: Vektör haritalamasına dayalı yeni bir projeksiyonve ters projeksiyon algoritması
İSMAİL MELİK TÜRKER
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSA YILDIRIM
- Comprehensive investigation of rotor stall onset for future helicopters
Rotor tutunma kaybı başlangıcının yeni nesil helikopterler için kapsamlı incelenmesi
ENES UÇAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGE ÖZDEMİR
- Development and testing novel guidance algorithms for visual drone interception
Görsel dron yakalama için yeni güdüm algoritmalarının geliştirilmesi ve testi
AHMET TALHA ÇETİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRE KOYUNCU