بهبود توان مصرفی واحد شیفترجیستر در فیلترهای FIR مبتنی بر ساختار DA با استفاده از بررسی ویژگیهای آماری سیگنال
نویسندگان
1 بخش برق دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه شاهد
2 بخش برق دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه شاهد
doi
چکیده
مدل کلی پردازشگرهای جریان داده یا شتاب دهندههای سختافزاری در حوزه ویدئو، تصویر یا صوت شامل دو بخش اصلی آرایه های عظیم ثبات انتقال و المانهای پردازشی است. نمونهای پرکاربرد از این واحدها که منطبق بر مدل کلی پردازشگرهای جریان داده نیز هستند، فیلتر FIR با ساختار DA است که به جای ضرب کنندههای پرمصرف از جمع و شیفت برای انجام عملیات ضرب استفاده میکند. بخش ثبات عمده توان مصرفی پویا این پردازشگرها و فیلترهای FIR را شامل میشود بنابراین کم کردن توان مصرفی المان ذخیرهساز مهم است. از طرف دیگر بررسی ویژگیهای آماری نقش مهمی در طراحی و بهبود پارامترهای اساسی مدار نظیر توان مصرفی و افزایش بازدهی میتواند داشته باشد. به طور نمونه چگالی گذر یکی از پارامترهای اصلی در مصرف توان پویا است. با بررسی چگالی گذر در ورودیهای پردازشگرهای جریان داده مانند تصاویر در این مقاله نشان داده می-شود که این پارامتر در پایگاه داده مورد بررسی در 55 درصد حالات کمتر از 0.5 است. با توجه به تنک بودن سیگنال-های مورد ارزیابی، فلیپفلاپ کم توان در تکنولوژی 65 نانومتر با استفاده از روشهای قطع متناوب کلاک و چند تغذیهای طراحی شده است که مناسب برای استفاده در آرایههای ثبات انتقال پردازشگرهای جریان داده است. با استفادهی همزمان از دو روش قطع متناوب کلاک و چند تغذیهای در آرایهی ثبات انتقال 8 در 5 به کار رفته در فیلتر FIR با ساختار DA، به بهبودی میان 26 تا 86 درصد در توان مصرفی پویا و 84 درصد بهبود در توان مصرفی ایستا میتوان دست یافت.