Design of Low-error Fixed-width Modified Booth Multiplier Using Booth Encoder Outputs

This paper presents an error compensation method for a fixed-width modified Booth multiplier that receives a W-bit input and produces a W-bit product. To efficiently compensate for the quantization error, Booth encoder outputs (not multiplier coefficients) are used for the generation of error compensation bias. The truncated bits are divided into two groups depending upon their effects on the quantization error. Then, different error compensation methods are applied to each group. By simulations, it is shown that quantization error can be reduced up to 50％ by the proposed error compensation method compared with the existing method with approximately the same hardware overhead in the bias generation circuit. It is also shown that the proposed method leads to up to 40％ reduction in area and power consumption of a multiplier compared with the ideal multiplier.

Booth 인코더 출력을 이용한 저오차 고정길이 modified Booth 곱셈기 설계

본 논문은 워드길이가 W 비트인 입력으로부터 W 비트를 출력하는 고정길이 modified Booth 곱셈기에 대한 오차보상 방법을 설명한다. 효율적으로 양자화 오차를 보상하기 위해 Booth 인코더의 출력정보를 이용하여 오차보상 바이어스를 생성한다. 절단된 부분이 양자화 오차에 미치는 영향에 따라 두 그룹(major or minor group)으로 나누고, 각 그룹에 서로 다른 오차보상 방법을 적용한다. 기존 방법과 비교하여 제안한 방법이 오차보상 바이어스를 생성하는 회로의 하드웨어 오버헤드는 비슷하면서 약 50％ 정도 양자화 오차가 적음을 시뮬레이션을 통해 보인다. 또한, 면적과 전력소모 면에서 제안한 고정길이 곱셈기가 이상적인 곱셈기 보다 약 40％ 정도 적게 나타났다.