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Variable radix online decimal arithmetic
dc.contributor.advisor | Villaba Moreno, Julio | |
dc.contributor.advisor | González-Navarro, Sonia | |
dc.contributor.author | García Vega, Carlos | |
dc.contributor.other | Arquitectura de Computadores | en_US |
dc.date.accessioned | 2018-07-11T10:34:26Z | |
dc.date.available | 2018-07-11T10:34:26Z | |
dc.date.issued | 2017-06-30 | |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/10630/16184 | |
dc.description | El residuo generado cada ciclo será utilizado en los futuros ciclos para compensar el error producido debido a la falta de datos característica de la aritmética online. Se presentan dos arquitecturas para comparar dos formas distintas de implementación del algoritmo, una de ellas utilizando especulación. A su vez se ha diseñado un multiplicador decimal online RTL de 16x16 dígitos, y se ha insertado en un sistema online. Por motivos de comparación, también hemos implementado el mismo sistema pero sustituyendo nuestro multiplicador online por un multiplicador decimal paralelo rápido. Un divisor decimal online, que sigue un algoritmo basado en el uso de un residuo que se utiliza para compensar el error producido por la ausencia de todos los datos de entrada en cada ciclo (característico de la aritmética online). Para ello, se implementa un módulo de corrección que realiza la multiplicación vector por dígito de los dígitos obtenidos en los ciclos anteriores con el residuo acumulado. Dicho algoritmo se basa en la estrategia de separar el valor del cociente q en dos variables qH y qL. Se implementa a su vez una función de selección para obtener cada una de las variables del cociente que se basa en el uso de constantes de selección. Las contribuciones anteriormente listadas han sido publicadas en conferencias internacionales [10, 12] y en revistas [11] clasificadas por el ISI Journal Citation Reports (JCR). El resto de la tesis está estructurada de la siguiente manera: El capítulo 2 presenta los fundamentos del sumador decimal online (olDFA) utilizando la codificación RBCD y basándose en la descomposición de las entradas. Se presenta una versión del olDFA segmentada de 3 etapas (olDFAp) para reducir el tiempo de cálculo y se realiza una optimización en el procesamiento del stream de datos. En el capítulo 3 se define un método para construir árboles de suma decimal online multioperando y se presentan expresiones analíticas de las arquitecturas que resultan útiles para realizar estudios previos de los sistemas a diseñar. También se propone dos diseños para realizar sumas decimales online multiformato, una de ellas con una etapa de conversión, y la segunda modificando la arquitectura interna del olDFA. Ambos diseños se presentan también con un estudio de sus versiones segmentadas. El capítulo 4 presenta un algoritmo para la multiplicación decimal online basado en recurrencia del residuo y se expone el diseño de dos arquitecturas. La primera de ellas consiste en una arquitectura de multiplicación decimal online sin especulación y la segunda en una multiplicación decimal online con especulación con el objetivo de reducir el alto coste de computación en cada ciclo. Ambas arquitecturas son comparadas siguiendo unos parámetros de simulación. El capítulo 5 presenta el algoritmo para realizar una división decimal online utilizando la códificación RBCD. Dicho algoritmo se basa en la estrategia de separar el valor del cociente q en dos variables qH y qL. Debido a que no se dispone de todos los datos, el algoritmo va generando un error que es compensado mediante el módulo de corrección. Por útlimo, se exponen los resultados en retardo y área obtenidos mediante la simulación de la implementación del algoritmo diseñado. dos obtenidos sean acordes con el estudio teórico. | en_US |
dc.description.abstract | En esta tesis se estudia la unión de la aritmética decimal y la artimética online para obtener un sistema online para operar con dígitos decimales usando la codificación RBCD que cumple con los requisitos de ambas aritméticas. Las principales contribuciones de esta tesis son las siguientes: Un sumador decimal online (olDFA) que realiza la suma de dos números RBCD utilizando un método de descomposición de mínima latencia. A su vez se presenta una versión del olDFA segmentada de 3 etapas (olDFAp) para reducir el tiempo de cálculo. Mediante un estudio del procesado del stream de datos, se propone una solución para obtener el máximo throughput teórico posible en un sumador online. Finalmente, se realiza una comparativa estadística de los resultados de simulación de los dos diseños propuestos con sumadores paralelos que utilizan la codificación RBCD. Un sumador decimal online multioperando definiendo un método para construir árboles con olDFAs y olDFAps como elementos base. También presentamos expresiones analíticas de las arquitecturas que resultan útiles en los estudios previos de los sistemas a diseñar. Los diseños presentados son comparados siguiendo criterios específicos de simulación y estudiando los resultados obtenidos en retardo y área. dos estrategias para diseñar sumadores decimales online multioperando y multiformato. La primera estrategia se basa en utilizar un olDFA con una etapa de conversión, y la segunda se basa en el diseño específico del sumador multiformato modificando, para ello, la arquitectura interna del olDFA. Ambas estrategias son comparadas en área y retardo siguiendo los mismos criterios de simulación. Un multiplicador decimal online que sigue el algoritmo de multiplicación decimal online usando la codificación RBCD, que se basa en el uso de un residuo acumulativo recurrente, obteniendo el dígito del producto empezando por el bit más significativo (MSD). | en_US |
dc.language.iso | spa | en_US |
dc.publisher | UMA Editorial | en_US |
dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | en_US |
dc.subject | Arquitectura de ordenadores - Tesis doctorales | |
dc.subject.other | Online | en_US |
dc.subject.other | Decimal | en_US |
dc.subject.other | Aritmética | en_US |
dc.subject.other | OlDFA | en_US |
dc.title | Variable radix online decimal arithmetic | en_US |
dc.type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis | en_US |
dc.centro | E.T.S.I. Informática | en_US |