کنفرانس مهندسی برق ایران

صفحه اصلی / سی و چهارمین کنفرانس بین المللی مهندسی برق

طراحی یک جمع کننده تقریبی با دقت بالا و معیارهای سخت افزاری بهینه برای سیستم‌های محاسباتی غیردقیق

نویسندگان :

شیوا محمدعلیپوری¹ وحید جمشیدی²

1- دانشگاه شهید باهنر کرمان 2- دانشگاه شهید باهنر کرمان

کلمات کلیدی :

جمع‌کننده تقریبی،محاسبات تقریبی

چکیده :

جمع‌کننده‌های تقریبی در سال‌های اخیر به یکی از گزینه‌های کلیدی در طراحی مدارهای دیجیتال برای کاربردهای حساس به توان، سرعت و منابع سخت‌افزاری تبدیل شده‌اند. دلیل گسترش استفاده از این نوع جمع‌کننده‌ها، توانایی آنها در کاهش مصرف توان، کاهش تأخیر و اشغال مساحت کمتر روی تراشه، در ازای تحمل میزان مشخصی از خطای محاسباتی است. به همین دلیل، در حوزه‌هایی مانند پردازش تصویر، یادگیری ماشین و تحلیل کلان‌داده‌ها که دقت کامل در تمامی مراحل محاسبات الزامی نیست، استفاده از آن‌ها بسیار رایج شده است. در این مقاله، ساختاری جدید برای جمع‌کننده‌های تقریبی پیشنهاد شده که نسبت به معماری‌های متداول، بهینه‌تر و دقیق‌تر عمل می‌کند. ویژگی بارز این طراحی، تقسیم بخش دقیق جمع‌کننده به دو زیرواحد مجزا است. این کار باعث کاهش قابل‌توجه در طول مسیر بحرانی می شود و در نتیجه، زمان تأخیر کلی مدار را کاهش می‌دهد. از سوی دیگر، به منظور جبران خطای ناشی از این تقسیم‌بندی، یک واحد مستقل برای کاهش خطا در نظر گرفته شده است که بدون افزایش محسوس در پیچیدگی سخت‌افزاری، دقت نهایی سیستم را حفظ می‌کند. ارزیابی‌های تجربی روی این طراحی نشان می‌دهند که ساختار پیشنهادی در مقایسه با روش‌های پیشین، عملکرد بهتری از نظر سرعت، توان مصرفی و دقت ارائه می‌دهد و می‌تواند به‌عنوان راهکاری مؤثر در طراحی سیستم‌های دیجیتال با سطح تحمل خطای کنترل‌شده مورد استفاده قرار گیرد.