Конвейеризация умножителя Уоллеса для однотактного процессора с архитектурой RISC-V

Раздел находится в стадии актуализации

Повышение производительности микропроцессора возможно путем расширения набора исполнительных устройств, которые могут быть представлены как комбинационными, так и последовательностными схемами. Интеграция комбинационного умножителя в однотактный процессор значительно повышает критический путь процессора, что влечет за собой снижение его общей производительности. Данная проблема может быть решена конвейеризацией устройства умножения, это целесообразно ввиду малой доли операций умножения в целочисленных программах. В работе рассмотрен конвейеризированный умножитель с последующей интеграцией в однотактный процессор. Умножитель разработан с использованием алгоритма «дерево Уоллеса», относящегося к алгоритмам ускоренного умножения. В качестве архитектуры процессора для интеграции разрабатываемого умножителя выбрана открытая архитектура RISC-V. Для определения критического пути и затрачиваемых ресурсов проект имплементирован под ПЛИС, мет-рики сняты по результатам синтеза в САПР Vivado. Для оценки производительности про-цессора использована метрика среднего времени выполнения программы. Исследование данной метрики для разной глубины конвейера умножителя, а также разной доли опера-ций умножения в программе позволило определить прирост производительности, который дает конвейеризация умножителя.
Шевцов Никита
Национальный исследовательский университет «МИЭТ» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1); ООО «КНС ГРУПП» (Россия, 123376, г. Москва, ул. Рочдельская, 15, стр. 15)
Хисамов Василь Тагирович
Национальный исследовательский университет «МИЭТ» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1)
Переверзев Алексей Леонидович
Национальный исследовательский университет «МИЭТ» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1)
Терновой Николай Эдуардович
Национальный исследовательский университет «МИЭТ» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1)

124498, г. Москва, г. Зеленоград, площадь Шокина, дом 1, МИЭТ, ауд. 7231

+7 (499) 734-62-05
magazine@miee.ru