scienceitНаука. Инновации. ТехнологииScience. Innovations. Technologies2308-4758North-Caucasus Federal Universityscienceit-407Research ArticleФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИPHYSICAL AND MATHEMATICAL SCIENCESПрименение информационной избыточности для повышения надежности арифметического узла вычислительного элемента бимодульной арифметикиApplication information redundancy to improve reliability the arithmetic unit computing elements bimodule arithmeticАмербаевВильжан МавлютиновичAmerbaevViljan Mavlutinovichvmamerbaev@ippm.ruБалакаЕкатерина СтаниславовнаBalakaEkaterina Stanislavovnabalakaes@yandex.ruТельпуховДмитрий ВладимировичTelpukhovDmitrii VladimirovichNoFrost@inbox.ruСоловьевРоман АлександровичSolovyevRoman Aleksandrovichturbo@ippm.ruИнститут проблем проектирования в микроэлектронике Российской академии наукРоссияInstitute of design problems in microelectronics of Russian Academy of SciencesRussian Federation201506092022013650Copyright © Амербаев В.М., Балака Е.С., Тельпухов Д.В., Соловьев Р.А., 20222022Амербаев В.М., Балака Е.С., Тельпухов Д.В., Соловьев Р.А.Amerbaev V.M., Balaka E.S., Telpukhov D.V., Solovyev R.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://scienceit.elpub.ru/jour/article/view/407

Традиционный путь построения модулярных устройств постулирует конструктивную необходимость включения в состав модулярного устройства громоздкого немодульного блока, выполняющегося последовательно-параллельные операции модулярной арифметики. Авторами работы [1] предложен новый подход к построению модулярных устройств, основанный на формировании минимальной автономной вычислительной единицы по каждому основанию вычислительного диапазона модулярного устройства (вычислительного элемента по модулю (ВЭ)). В статье рассматривается построение арифметического узла такого ВЭ, базирующегося на бимодульной арифметике, использующей избыточное представлении исходных операндов, что позволяет ввести не только дополнительный параллелизм, но и использовать помехоустойчивые свойства модулярной арифметики внутри бимодульного ВЭ.

The traditional way of building modular devices constructive postulates the need to include in the modular device bulky non-modular unit that is running a series-parallel op-erations of modular arithmetic. The authors of [1] proposed a new approach to the construction of modular units, based on the formation of a minimum of autonomous computing unit for each base band modular computing devices (computational element modulo (VE)). This article discusses the construction of the arithmetic unit of the CEs based on bimodular arithmetic using excessive repre-sentation of source operands, that allows you to enter not only the additional parallelism, but also use noise-resistant properties of modular arithmetic in bimodular RE.

Модулярный процессорвычислительный элементбимодульная арифметикакорректирующие коды модулярной арифметикиRNS-based processorComputing ElementBimodular RNSError correction codes based on RNSReferencesСтемпковский А.Л., Амербаев В.М., Корнилов А.И. Модулярная логарифметика - новые возможности для проектирования модулярных вычислителей и преобразователей (краткий обзор). IV Всероссийская научно-техническая конференция «Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем - 2010»: сб. научн. тр. / под общ. ред. А.Л. Стемпковского. М.: ИППМ РАН, 2010.Стемпковский А.Л., Амербаев В.М., Корнилов А.И. Модулярная логарифметика - новые возможности для проектирования модулярных вычислителей и преобразователей (краткий обзор). IV Всероссийская научно-техническая конференция «Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем - 2010»: сб. научн. тр. / под общ. ред. А.Л. Стемпковского. М.: ИППМ РАН, 2010.Амербаев В.М., Балака Е.С. Арифметическое устройство бимодульной арифметики конечного поля GF(P). Research Journal of InternationalStudies XX(17), p. 2, pp. 5-9.Амербаев В.М., Балака Е.С. Арифметическое устройство бимодульной арифметики конечного поля GF(P). Research Journal of InternationalStudies XX(17), p. 2, pp. 5-9.Поспелов Д.А. Арифметические основы вычислительных машин дискретного действия. М.: Высш. шк., 1970.Поспелов Д.А. Арифметические основы вычислительных машин дискретного действия. М.: Высш. шк., 1970.Амербаев В.М., Балака Е.С., Соловьев Р.А., Тельпухов Д.В. Анализ и синтез арифметического узла проф. Поспелова Д. А. поля Галуа. VI Всероссийская научно-техническая конференция «Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем - 2014»: сб. научн. тр. / под общ. ред. А. Л. Стемпковского. - М.: ИППМ РАН, 2014.Амербаев В.М., Балака Е.С., Соловьев Р.А., Тельпухов Д.В. Анализ и синтез арифметического узла проф. Поспелова Д. А. поля Галуа. VI Всероссийская научно-техническая конференция «Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем - 2014»: сб. научн. тр. / под общ. ред. А. Л. Стемпковского. - М.: ИППМ РАН, 2014.Патент на полезную модель «Вычислительный элемент модулярной арифметики». Заявка номер 2012127097, номер 123995 от 10 января 2013 года.Патент на полезную модель «Вычислительный элемент модулярной арифметики». Заявка номер 2012127097, номер 123995 от 10 января 2013 года.Omondi A. and Prekumar B. Residue number system, Theory and implementation. London: Imperial College Press, 2007.Omondi A. and Prekumar B. Residue number system, Theory and implementation. London: Imperial College Press, 2007.Торгашев В.А. Система остаточных классов и надежность ЦВМ. М.: Сов. радио, 1973, 120 с.Торгашев В.А. Система остаточных классов и надежность ЦВМ. М.: Сов. радио, 1973, 120 с.Корнилов А. И., Семенов М. Ю., Ласточкин О. В., Калашников В. С. Принципы построения специализированных вычислителей с применением модулярной арифметики // Проблемы разработки перспективных микроэлектронных систем: сборник научных трудов / под общ. ред. А. Л. Стемпковского. М.: ИППМ РАН, 2005. С. 346- 351.Корнилов А. И., Семенов М. Ю., Ласточкин О. В., Калашников В. С. Принципы построения специализированных вычислителей с применением модулярной арифметики // Проблемы разработки перспективных микроэлектронных систем: сборник научных трудов / под общ. ред. А. Л. Стемпковского. М.: ИППМ РАН, 2005. С. 346- 351.Jaberipur andNejati S. Balanced minimal latency RNS addition for moduli set {2n - 1,2n,2n + 1} in Proc. 18th Int. Conf. Systems, Signals and Image Processing (IWSSIP), pp. 1-7, 2011.Jaberipur andNejati S. Balanced minimal latency RNS addition for moduli set {2n - 1,2n,2n + 1} in Proc. 18th Int. Conf. Systems, Signals and Image Processing (IWSSIP), pp. 1-7, 2011.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.