К быстрому выполнению комплексных компонентов системы остаточных классов на программируемых вентильных матрицах
Аннотация
Эффективное исполнение системы остаточных классов (RNS) в част-ности на программируемых вентильных матрицах (FPGA) очень важно в виду использования FPGA в некоторых современных вычислительных системах для достижения гибкости и малых временных затрат на разработку. Система остаточных классов со свойственным ей паралле-лизмом также может быть использована для увеличения производительности выполнения вы-числительных алгоритмов на FPGA. Однако комплексные RNS операции, такие как обратное преобразование вычетов в двоичную систему, определение знака, масштабирование, сравне-ние по величине и обнаружение переполнения до сих пор не были эффективно реализованы на FPGA. В данной работе мы предлагаем подход к увеличению скорости обратного преобра-зования на FPGA, используя параллельный сумматор. Это может быть первым шагом к быст-рому выполнению комплексных RNS операции на FPGA, при этом обратное преобразование также может быть использовано для решения других сложных RNS операций.
Об авторах
Sabbagh Molahosseini Amir
Исламский университет Азад
Россия
Россия
Alsadat Emrani Azadeh
Исламский университет Азад
Россия
Россия
Список литературы
1. A. Omondi and B. Premkumar, “Residue Number Systems: Theory and Implementations,” Imperial College Press, London, 2007.
2. J. Chen and J. Hu, “Energy-Efficient Digital Signal Processing via Volt-age-Over scaling-Based Residue Number System,” IEEE Trans. Very Large Scale Integration (VLSI) Systems, vol. 21, no. 7, pp. 1322-1332, 2013.
3. T. Stouraitis and V. Paliouras, “Considering the alternatives in lowpower design,” IEEE Circuits and Devices, vol. 7, pp. 23-29, 2001.
4. C.H. Vun, A.B. Premkumar and W. Zhang, “A New RNS based DA Ap-proach for Inner Product Computation,” IEEE Trans. Circuits and Systems-I, vol. 60, no. 8, pp. 2139-2152, 2013.
5. J.C. Bajard, L.S. Didier and T. Hilair, “p-Direct Form transposed and Residue Number Systems for Filter implementations,” In Proc. of IEEE International Midwest Symposium on Circuits and Systems, 2011, pp. 1-4.
6. M. Esmaeildoust, D. Schinianakis, H. Javashi, T. Stouraitis, and K. Navi, “Efficient RNS Implementation of Elliptic Curve Point Multiplication Over GF(p),” IEEE Trans. Very Large Scale Integration (VLSI) Systems, vol. 21, no. 8, pp. 1545-1549, 2013.
7. S. Pontarelli, G.C. Cardarilli, M. Re and A. Salsano, “Optimized Implementation of RNS FIR Filters Based on FPGAs,” Journal of Signal Processing Systems, vol. 67, no. 3, pp. 201-212, 2012.
8. D.H.K. Hoe, C. Martinez, and S.J. Vundavalli, “Design and characterization of parallel prefix adders using FPGAs,” In Proc. of IEEE South-eastern Symposium on System Theory, 2011, pp. 168-172.
9. K. Navi, A.S. Molahosseini and M. Esmaeildoust, “How to Teach Res-idue Number System to Computer Scientists and Engineers,” IEEE Trans. Education, vol. 54, no. 1, pp. 156-163, 2011.
10. A.S. Molahosseini, S. Sorouri and A.A. Emrani Zarandi, “Research Challenges in Next-Generation Residue Number System Architectures,” In Proc. of IEEE International Conference on Computer Science and Education, 2012, pp. 1658-1661.
11. A.S. Molahosseini, K. Navi, C. Dadkhah, O. Kavehei, S. Timarchi, “Efficient Reverse Converter Designs for the New 4-Moduli Sets {2n-1, 2n, 2n+1, 22n+1-1} and {2n-1, 2n+1, 22n, 22n+1} Based on New CRTs,” IEEE Trans. Circuits and Systems-I, vol. 57, no. 4, pp.823-835, 2010.
12. A.S. Molahosseini and K. Navi, “A Reverse Converter for the Enhanced Moduli Set {2n-1, 2n+1, 22n, 22n+1-1} Using CRT and MRC,” in Proc. of IEEE Computer Society Annual Symposium on VLSI, 2010, pp. 456- 457.
13. R.A. Patel, M. Benaissa and S. Boussakta, “Fast Parallel-Prefix Architectures for Modulo 2n-1 Addition with a Single Representation of Zero,” IEEE Trans. Computers, vol. 56, no. 11, pp. 1484-1492, 2007.
14. P.M. Kogge and H.S. Stone, “A Parallel Algorithm for the Efficient Solution of a General Class of Recurrence Equations,” IEEE Trans. Computers, vol. 22, no. 8, pp. 783-791, 1973.
Рецензия
Для цитирования:
Amir S.M., Azadeh A.E. К быстрому выполнению комплексных компонентов системы остаточных классов на программируемых вентильных матрицах. Наука. Инновации. Технологии. 2014;(4):86-95.
For citation:
Amir S.M., Azadeh A.E. Towards Fast Implementation of Complex RNS Components on FPGAs. Science. Innovations. Technologies. 2014;(4):86-95. (In Russ.)
Просмотров:
22
Послать статью по эл. почте 