Hızlı Hesaplama İçin Yüksek Performanslı Paralel Önek Toplayıcıların Tasarımı
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.
Dostları ilə paylaş: |
