Geri Dön

Fast circuit topologies for finding the maximum of n k-bit numbers

N adet k-bit sayının en büyüğünü bulmak için hızlı devre topolojileri

PDF İndir

  1. Tez No: 338834
  2. Yazar: BİLGİDAY YÜCE
  3. Danışmanlar: PROF. DR. GÜNHAN DÜNDAR, DOÇ. DR. HASAN FATİH UĞURDAĞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Computer Engineering and Computer Science and Control, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Bilgisayar donanımları, Bilgisayar sistemleri, Elektronik, Hardware, Computer systems, Electronics
  7. Yıl: 2013
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bir sayı kümesinin maksimum (ya da minimum) elemanının değerini ve/veya adresini (pozisyonunu) bulmak en temel aritmetik işlemlerden biridir. Çeşitli uygulama alanlarındaki birçok sistem, bu işlemi yerine getiren hızlı devrelere ihtiyaç duyar. Bu tezde, n tane k-bit uzunluğunda sayının en büyüğünün (benzer biçimde en küçüğünün) hem değerini hem de adresini bulan devreler için detaylı bir literatür taraması ve üç tane yeni devre topolojosi sunuyoruz. Önerdiğimiz topolojileri şu şekilde adlandırıyoruz: Array-based Topology (AbT), Hybrid Binary tree Topology (HBT) ve Quad tree Topology (QT). Önerilen topolojilerden en hızlısı (AbT) işini O(logn + logk) sürede tamamlarken, literatürdeki en hızlı topolojinin işini tamamlaması için O(logn logk) süre gerekir. Hem literatürdeki topolojiler hem de önerilen topolojiler için HDL kod üreteçleri yazdık. Bu otomatik kod üreteçleri herhangi bir n ve k değeri için ilgili topolojinin HDL kodunu üretebilecek yetenektedirler. Daha sonra ise, en iyi zaman kısıtını ikilik arama algoritmasına benzer bir yaklaşım ile bulan, yinelemeli ve standard-devre tabanlı bir sentez süreci uyguladık. Böylece, hem önerilen topolojiler hem de literatürdeki topolojiler için alan, güç tüketimi ve zaman sonuçlarını elde ettik. Ayrıca, bu sonuçları kullanarak şu birleşik başarım kıstaslarını da hesapladık: alan-zaman çarpımı (AZÇ), alan-zaman-kare çarpımı (AZ2Ç), güç-zaman çarpımı (GZÇ) ve enerji-zaman çarpımı (EZÇ). Sentez sonuçları, literatürdeki en hızlı devrenin, ortalamada AbT'den 1.61 kat, QT'den 1.28 kat ve HBT'den 1.01 kat daha yavaş olduğunu gösterdi.

Özet (Çeviri)

Finding the value and/or address (position) of the maximum (or similarly minimum) element of a set of binary numbers is a fundamental arithmetic operation. Numerous systems, which are used in various application areas, require fast (low-latency) circuits to carry out this operation. In this thesis, we present a detailed literature survey of previous works and propose three circuit topologies that determine both value and address of the maximum (or similarly minimum) element within an n-element set of k-bit binary numbers. Our proposed topologies are Array-based Topology (AbT), Hybrid Binary tree Topology (HBT), and Quad tree Topology (QT). The timing complexity of the fastest proposed architecture (AbT) is O(logn + logk), whereas the timing complexity of the fastest topology in previous work is O(logn logk). We wrote RTL code generators for the proposed topologies as well as their competitors. These automated generators are scalable to any value of n and k. Then, we applied a standard-cell based iterative synthesis flow, which finds the optimum timing through binary search. We obtained area, power consumption, and timing results for the proposed topologies as well as their competitors. Using these results, we also compute some combined performance metrics such that area-timing product (ATP), area-timing-square product (AT2P), power-timing product (PTP), and energy-timing product (ETP). The synthesis results showed that on the average, AbT is 1.61 times, QT is 1.28 times, and HBT is 1.01 times faster than the fastest in the literature.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    356

    Akaryakıtla çalışan endüstriyel tav fırınlarında yanma, sıcaklık ve basıncın optimum kontrolu

    Optimum control of combustion temperature and pressure in industrial tempering furnaces working with fuel-oil

    MEHMET EROĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1987

    Makine MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YÜCEL ERCAN

  2. Tez No

    606

    Liorhyssus hyalinus (F.) (heteropterar haopalidae)'ta anten rejenerasyon kapasitesinin saptanması üzerinde araştırmalar

    Investigations on the Antennal regenerative capasity of Lrorhyssus hyalinus (F.) (heteroptera: rhappalidea)

    SACİDE BÜLBÜL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1985

    ZoolojiEge Üniversitesi

    Bitki Koruma Ana Bilim Dalı

  3. Tez No

    713

    Avrupa Topluluğu'nun bürokratik yapısı

    Başlık çevirisi yok

    GÜNİZ ODYAKMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1989

    Uluslararası İlişkilerİstanbul Üniversitesi

    Uluslararası İlişkiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BENER KARAKARTAL

  4. Tez No

    537

    Çok bileşenli distilasyon sistemlerinin optimal dizilişinin sentezi

    Synthesis of optimum sequencing of multicomponent distillatron systems

    İRFAN AR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1987

    KimyaGazi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. AHMET BİÇER

  5. Tez No

    693

    Orisini özellikleri, oranları farklı L. bulgaricus ve s.thermophilus bakterileri içeren sıvı, dondurulmuş ve liyotilize kültürler ile yapılan yoğurtların nitelikleri üzerinde araştırmalar

    Başlık çevirisi yok

    SEVDA KILIÇ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1986

    Gıda MühendisliğiEge Üniversitesi

    Süt Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN YAYGIN

Geri Dön