<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">scienceit</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Наука. Инновации. Технологии</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Science. Innovations. Technologies</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2308-4758</issn><publisher><publisher-name>North-Caucasus Federal University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">scienceit-300</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>PHYSICAL AND MATHEMATICAL SCIENCES</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ АППАРАТНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ СУММАТОРОВ НА FPGA</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Comparative analysis of adders hardware implementation on FPGA</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Червяков</surname><given-names>Николай Иванович</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Chervyakov</surname><given-names>Nikolay Ivanovich</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">k-fmf-primath@stavsu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Ляхов</surname><given-names>Павел Алексеевич</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Lyakhov</surname><given-names>Pavel Alekseyevich</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">ljahov@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Валуева</surname><given-names>Мария Васильевна</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Valueva</surname><given-names>Maria Vasilevna</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">valueva@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Криволапова</surname><given-names>О. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Krivolapova</surname><given-names>O. V.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">noemail@neicon.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Северо-Кавказский федеральный университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>North Caucasus Federal University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2016</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>06</day><month>09</month><year>2022</year></pub-date><volume>0</volume><issue>4</issue><fpage>99</fpage><lpage>108</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Червяков Н.И., Ляхов П.А., Валуева М.В., Криволапова О.В., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Червяков Н.И., Ляхов П.А., Валуева М.В., Криволапова О.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Chervyakov N.I., Lyakhov P.A., Valueva M.V., Krivolapova O.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://scienceit.elpub.ru/jour/article/view/300">https://scienceit.elpub.ru/jour/article/view/300</self-uri><abstract><p>В данной работе рассмотрены два вида сумматоров, реализующие сложение двух двоичных чисел: с последовательным переносом и параллельно-префиксный. В статье произведено моделирование обеих архитектур на FPGA и их сравнительный анализ. Результаты моделирования для 4, 8, 16 и 32-разрядных устройств показали, что использование параллельно-префиксной архитектуры дает выигрыш в скорости до 41% по сравнению с последовательной архитектурой за счет увеличения аппаратных затрат до 71%. Сумматоры с параллельно-префиксной архитектурой стоит использовать для тех приложений, в которых главной задачей является достижение максимального быстродействия. С другой стороны, если требуется снижение аппаратных затрат и энергопотребления, то в этих случаях лучше использовать сумматор с последовательной архитектурой.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>In this work we considered two types of adders for addition of two binary numbers implementation: carry propagate adders and parallel-prefix adders. In this article simulation on FPGA for both architectures and their comparative analysis is made. Simulation results for 4, 8, 16 and 32-bits circuits showed that parallel-prefix architecture using gives the gain in speed up to 41% compared to sequential architecture through increasing the hardware costs up to 71%. Parallel-prefix adders should use the for those applications, in which the maximization of speed is the main objective. On the other hand, carry propagate adder is better for hardware costs and power consumption decrease.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>цифровое устройство</kwd><kwd>сумматор с последовательным переносом</kwd><kwd>параллельно-префиксный сумматор</kwd><kwd>digital circuit</kwd><kwd>carry propagate adder</kwd><kwd>parallel-prefix adder</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Parhami, B. Computer Arithmetic: Algorithms and Hardware Designs / B. Parhami, Oxford University Press, Inc., 2000. 492 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Parhami, B. Computer Arithmetic: Algorithms and Hardware Designs / B. Parhami, Oxford University Press, Inc., 2000. 492 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Lynch, T.W. Binary adders / T.W. Lynch, The University of Texas at Austrin, 1996. 135 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lynch, T.W. Binary adders / T.W. Lynch, The University of Texas at Austrin, 1996. 135 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Уэйкерли, Д.Ф. Проектирование цифровых устройств / Д.Ф. Уэйкерли. Т. 1. М.: ПОСТМАРКЕТ, 2002. 1087 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Уэйкерли, Д.Ф. Проектирование цифровых устройств / Д.Ф. Уэйкерли. Т. 1. М.: ПОСТМАРКЕТ, 2002. 1087 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Харрис, Д.М. Цифровая схемотехника и архитектура компьютера / Д.М. Харрис, С.Л. Харрис, Elsevier, Inc., 2013. 1622 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Харрис, Д.М. Цифровая схемотехника и архитектура компьютера / Д.М. Харрис, С.Л. Харрис, Elsevier, Inc., 2013. 1622 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kogge, P.M. A Parallel Algorithm for the Efficient Solution of a General Class of Recurrence Equations / P.M. Kogge, H.S. Stone // IEEE Transaction on computers, Vol. C-22, N 8 1973. Р. 786-793.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kogge, P.M. A Parallel Algorithm for the Efficient Solution of a General Class of Recurrence Equations / P.M. Kogge, H.S. Stone // IEEE Transaction on computers, Vol. C-22, N 8 1973. Р. 786-793.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Vergos, H.T. On Modulo Adder Design, H.T. / Vergos, G. Dimitrakopoulos // IEEE Trnsactions on computers. Vol. 61. No.2. 2012. Р 173-186.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vergos, H.T. On Modulo Adder Design, H.T. / Vergos, G. Dimitrakopoulos // IEEE Trnsactions on computers. Vol. 61. No.2. 2012. Р 173-186.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Omondi, A. Residue Number Systems: Theory and Implementation / A. Omondi, B. Premkumar, Imperial College Press, 2007. 296 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Omondi, A. Residue Number Systems: Theory and Implementation / A. Omondi, B. Premkumar, Imperial College Press, 2007. 296 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Червяков, Н.И. Модулярные параллельные вычислительные структуры нейропроцессорных систем / Н.И. Червяков, П.А. Сахнюк, А.В. Шапошников, С.А. Ряднов; под ред. Н.И. Червякова. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. 288 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Червяков, Н.И. Модулярные параллельные вычислительные структуры нейропроцессорных систем / Н.И. Червяков, П.А. Сахнюк, А.В. Шапошников, С.А. Ряднов; под ред. Н.И. Червякова. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. 288 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Коляда, А.А. Интервально-индексная технология синтеза параллельных алгоритмов модулярно-позиционного кодового преобразования с таблично-суммарной конфигурацией / А.А. Коляда, П.В. Кучинский, А.Ф. Чернявский // Наука. Инновации. Технологии. 2014. № 4. С. 52-60.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Коляда, А.А. Интервально-индексная технология синтеза параллельных алгоритмов модулярно-позиционного кодового преобразования с таблично-суммарной конфигурацией / А.А. Коляда, П.В. Кучинский, А.Ф. Чернявский // Наука. Инновации. Технологии. 2014. № 4. С. 52-60.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Червяков, Н.И. Применение корректирующих кодов СОК для диагностики работы модулярных процессоров / Н.И. Червяков, М.Г. Бабенко, Н.Н. Кучеров // Наука. Инновации. Технологии. 2014. № 3. С. 24-40.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Червяков, Н.И. Применение корректирующих кодов СОК для диагностики работы модулярных процессоров / Н.И. Червяков, М.Г. Бабенко, Н.Н. Кучеров // Наука. Инновации. Технологии. 2014. № 3. С. 24-40.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Deschamps, J.P., Synthesis of arithmetic circuits: FPGA, ASIC and embedded systems / J.P. Deschamps, G.J.A. Bioul, G.D. Sutter, John Wiley &amp; Sons, Inc., 2006. 556 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Deschamps, J.P., Synthesis of arithmetic circuits: FPGA, ASIC and embedded systems / J.P. Deschamps, G.J.A. Bioul, G.D. Sutter, John Wiley &amp; Sons, Inc., 2006. 556 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бибило, П.Н. Основы языка VHDL / П.Н. Бибило. Изд. 3-е, доп. М.: Изд-во ЛКИ, 2007. 328 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Бибило, П.Н. Основы языка VHDL / П.Н. Бибило. Изд. 3-е, доп. М.: Изд-во ЛКИ, 2007. 328 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
