Отправлено Навзничь 10 июля 2003 г. 11:27

Задача на первый взгляд простенькая: получить сумму большого количества чисел N одинаковой разрядности. Числа эти меняются в каждый такт. Скорости таковы, что простой асинхронный сумматор не удовлетворяет. Поэтому суммирование проводится за несколько тактов. Вариантов разбиения этой операции на такты множество

Например для размера массива в 128 чисел
в первый такт из исходного массива создаются 16 сумм по 8 чисел
во второй такт - 4 суммы тех, что в первый такт
в третий такт наконец суммируются все результаты из второго такта

Однако наверняка есть какие-то методы оптимизации этого разбиения, т.е. для данного размера массива, разрядности чисел в нем, количества тактов и, может быть, структуры и характеристик базовой ячейки найти такое разбиение, которое будет являтся оптимальным или близким к оптимальному
- по скорости (т.е. получение макс. тактовой частоты при суммировании)
- по размеру/объему (т.е. получение наиболее компактной структуры)
- по обоим факторам.

Укажите, пожалуйста, на описание этих методов. Книги, ссылки и т.п.

Спасибо.

• Ответ: Оптимальным, на мой взгляд, будет сумматор, выполняющий одинаковое количество операций в каждый такт, а не древовидной структуры. — murid0   (10.07.2003 13:46, 828 байт)
  • Небольшое замечание: — Навзничь   (10.07.2003 14:00, 622 байт)
    • Я обычно делаю так: — Интересующийся   (10.07.2003 15:03, 357 байт)
      • Суммы эти нужно получать — Навзничь   (10.07.2003 16:12, 117 байт)
        • Ответ: Если параллельно, — V61   (10.07.2003 19:10, 126 байт)
        • (+) — Интересующийся   (10.07.2003 16:38, 255 байт)
• Максимальная частота будет ограничена быстродействием базового сумматора. Поэтому сначала нужен быстрый асинхронный сумматор, например Carry Look-Ahead Adder (http://www.altera.com/support/examples/vhdl/v_cl_addr.html). — Victor®   (10.07.2003 12:09, пустое, ссылка)
  • Странное дело, сумматор по ссылке - 22 LE, максимальная задержка tpd - ~ 21 ns, библиотечный сумматор LPM_ADD_SUB: LE 9, tpd ~ 17 ns !!! Чем суммаотр по ссылке лучше библиотечного? — Интересующийся   (10.07.2003 13:32, пустое)
    • Какой чип, синтез, фиттер? Если уж данные приводите. — Victor®   (10.07.2003 13:53, пустое)
      • apex20k, QartusII 2.2 — Интересующийся   (10.07.2003 13:56, пустое)
        • Synplify 7.2.3, MAX+PLUS II 10.22, EP1K10TC100-1. Результат: 16 LC, tmax = 17,3 ns (x_in0 -> carry_out) tmin = 7.3 ns (y_in0 -> sum0) — Victor®   (10.07.2003 14:12, пустое)
          • Это подтверждает то, что нужно использовать стандартные мегафункции и писать (по возможности) на AHDL — Интересующийся   (10.07.2003 14:25, пустое)
            • Carry Look-Ahead Adder имеет смысл применять при большой (>8) разрядности, а где уверенность, что мегафункция так не делает при больших разрядностях. Кстати, у Lattice по-моему есть application note по этим сумматорам. У меня была, но где-то делась. — Victor®   (10.07.2003 14:40, пустое)
              • Даже есть уверенность в обратном - именно такой тип сумматора и генерирует эта мегафункция. Хорошо видно было после конвертации одного из моих проектов AHDL->Verilog. — SM   (10.07.2003 15:00, пустое)
                • То есть квартусовский синтезатор верилога даже с примитивным сумматором справится не может? — Интересующийся   (10.07.2003 15:07, пустое)
                  • Понятия не имею. Я отлаживался на альтере, макс-плюс все сумматоры отлично скомпилил (там, если что, даже есть опция "use LPM for AHDL operators"). А потом делал асик - вот и конвертация потребовалась. — SM   (10.07.2003 15:13, пустое)
                    • Вопрос. А если такая опция в Q2.2 — sas   (10.07.2003 18:43, пустое)
    • Если уж Вы проверили, то — Fat Robot   (10.07.2003 13:41, 177 байт, ссылка)
  • Безусловно, прекрасный сумматор. — Навзничь   (10.07.2003 12:43, 247 байт)
    • Так это наверное может стать предметом диссера :-) — Victor®   (10.07.2003 13:39, пустое)