Abstract

The paper presents a conceptual design of an IP module of mathematical coprocessor. It consists of a set of processing cores of the same kind which perform single-cycle scalar, or vector operations with real numbers. The processed data is represented in the modular logarithmic format that provides two levels of translating the original numbers, namely: the modular level instead of the conventional positional system and the logarithmic level instead of the floating point format. As a result of the research and development, new scientific and technical solutions are proposed that implement the proposed methods of computing and coding data. Owing to this feature a coprocessor has a higher performance, a higher accuracy and a higher level of reliability, as compared to the known analogs. Convert codes in modular-logarithmic number system and vice versa does not introduce significant time delays in a large stream of input data by offering hardware solutions pipelined process of interpolation of the logarithm function and conversion of residual classes system codes. A prototype coprocessor is an FPGA-based IP module. Companies developing general-purpose processors are the target market for this design.

Highlights

  • Предлагаемый сопроцессор представляет собой самостоятельный сложнофункциональный блок системы-на-кристалле, позволяющий проводить математические вычисления над вещественными числами в уникальной модулярно-логарифмической системе счисления

  • В данном пункте приведено описание предложенной модулярно-логарифмической системы счисления и технических решений сопроцессора, реализующих арифметические операции на ее базе

  • Уникальность предложенного решения состоит в применении квадратичной интерполяции с линейной интерполяцией ошибки каждого подинтервала, что позволяет обеспечить погрешность преобразования порядка E=10-16, что достаточно при вычислениях с двойной точностью

Read more

Summary

Исследование актуальности модулярно-логарифмических вычислений

Высокопроизводительные вычисления стали одной из важнейших технологией проведения исследований и разработок в области моделирования космоса, климата, макромира, микромира и многих других. Проведенный анализ выявил [4], что все они используют формат машинной арифметики IEEE-754. А также основные способы повышения скорости и надежности вычислений рассмотрены в данном пункте

Способы повышения точности вычислений
Способы повышения скорости вычислений
Способы повышения надежности вычислений
Описание базовой технологии
Преобразователь кодов
Вычислительное ядро
Реконфигурируемая архитектура сопроцессора
Быстродействие
Точность вычислений
Оценка надежности
Модулярно-логарифмический сопроцессор

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.