• 제목/요약/키워드: Booth Multiplier

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고정길이 Booth-Folding 제곱기 디자인 (Fixed-Width Booth-folding Squarer Design)

  • 조경주;정진균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권8C호
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    • pp.832-837
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    • 2005
  • 본 논문은 W 비트 입력으로부터 W 비트를 출력하늘 고정길이 제곱기의 디자인 방법을 제안한다. 효율적으로 양자화 오차를 보상하기 위해 modified Booth 인코더의 출력정보를 이용하여 오차보상 바이어스를 생성한다. 절사(truncation)된 부분이 양자화 오차에 미치는 영향에 따라 두 그룹(major/minor group)으로 나누고, 각 그룹에 서로 다른 오차보상 방법을 적용하여 절사된 부분을 보상한다. 시뮬레이션을 통해 제안한 오차보상 방법이 기존의 방법에 비해 절대 양자화 최대오차, 평균오차, 분산과 각은 성능 비교 파라미터에서 각각 $30\%,\;24\%,\;43\%$ 정도 적음을 보인다. 또한, 제안한 고정길이 제곱기는 이상적인 제곱기보다 면적과 전력소모 면에서 각각 약 $28\%,\;27\%$ 까지 적음을 보인다.

Radix-16 Modified Booth 알고리즘을 이용한 저전력 Horizontal DA 필터 구조 (Low-power Horizontal DA Filter Structure Using Radix-16 Modified Booth Algorithm)

  • 신지혜;장영범
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권12호
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    • pp.31-38
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    • 2010
  • 이 논문에서는 디지털 필터의 저전력 구현을 위한 새로운 DA(Distributed Arithmetic) 필터 구조를 제안한다. 제안된 구조는 입력샘플 비트 포맷에서 수직 방향으로 연산하는 기존의 DA 구조와는 달리 입력샘플 비트를 수평 방향으로 연산하여 ROM이 필요 없으며 Modified booth 알고리즘의 작용이 가능한 저전력 필터 구조이다 이와 더불어 제안된 필터 구조는 ROM이 필요 없게 되므로 고정된 필터 계수용 필터 뿐 아니라 변하는 필터계수를 갖는 필터 구현에 적용이 가능하다. 제안된 DA 구조와 기존의 DA 구조를 사용하여 20 탭 필터를 Verilog-HDL을 사용하여 구현하였으며, Synopsis로 논리합성한 결과 기존 구조에 비하여 41.6%의 구현 면적 감소효과를 얻을 수 있었다.

마이크로파이프라인 구조의 16bit 비동기 곱셈기 (Asynchronous 16bit Multiplier with micropipelined structure)

  • 장미숙;이유진;김학윤;이우석;최호용
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.145-148
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    • 2000
  • A 16bit asynchronous multiplier has been designed using micropipelind structure with 2 phase and data bundling. And 4-radix modified Booth algorithm, CPlatch(Cature-Pass latch) and modified 4-2 counters have adopted in this design. It is implemented in 0.65$\mu\textrm{m}$ double-poly/double-metal CMOS technology by using 12,074 transistors with core size of 1.4${\times}$1.8$\textrm{mm}^2$. And our design results in a computation rate 55MHz a supply voltage of 3.3V.

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부동소수점 라운딩 병렬화 알고리즘의 하드웨어 구현을 위한 구조 설계 (Architectural Design for Hardware Implementations of Parallelized Floating-point Rounding Algorithm)

  • 이원희;강준우
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.1025-1028
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    • 1998
  • Hardware to implement the parallelized Floating-point rounding algorithm is described. For parallelized additions, we propose an addition module which has carry selection logic to generate two results accoring to the input valuse. A multiplication module for parallelized multiplications is also proposed to generate Sum and Carry bits as intermediate results. Since these modules process data in IEEE standard Floatingpoint double precision format, they are designed for 53-bit significands including hidden bits. Multiplication module is designed with a Booth multiplier and an array multiplier.

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새로운 복합 모드 로직과 사인 선택 Booth 인코더를 이용한 고성능 32*32-bit 곱셈기의 설계 (Design of a high performance 32*32-bit multiplier based on novel compound mode logic and sign select booth encoder)

  • 송민규
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권3호
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    • pp.51-51
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    • 2001
  • 본 논문에서는 CMOS 로직과 pass-transistor logic(PTL)의 장점만을 가진 새로운 복합모드로직(Compound Mode Logic)을 제안하였다. 제안된 로직은 VLSI설계에서 중요하게 부각되고 있는 저전력, 고속 동작이 가능하며 실제로 전가산기를 설계하여 측정 한 결과 복합모드 로직의 power-delay 곱은 일반적인 CMOS로직에 비해 약 22% 개선되었다 제안한 복합모드 로직을 이용하여 고성능 32×32-bit 곱셈기를 설계 제작하였다. 본 논문의 곱셈기는 개선된 사인선택(Sign Select) Booth 인코더, 4-2 및 9-2 압축기로 구성된 데이터 압축 블록, 그리고 carry 생성 블록을 분리한 64-bit 조건 합 가산기로 구성되어 있다. 0.6um 1-poly 3-metal CMOS 공정을 이용하여 제작된 32×32-bit 곱셈기는 28,732개의 트랜지스터와 1.59×l.68 ㎜2의 면적을 가졌다. 측정 결과 32×32-bit 곱셈기의 곱셈시간은 9.8㎱ 이었으며, 3.3V 전원 전압에서 186㎽의 전력 소모를 하였다.

부분곱의 재정렬과 4:2 변환기법을 이용한 VLSI 고속 병렬 곱셈기의 새로운 구현 방법 (A new scheme for VLSI implementation of fast parallel multiplier using 2x2 submultipliers and ture 4:2 compressors with no carry propagation)

  • 이상구;전영숙
    • 전자공학회논문지C
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    • 제34C권10호
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    • pp.27-35
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    • 1997
  • In this paper, we propose a new scheme for the generation of partial products for VLSI fast parallel multiplier. It adopts a new encoding method which halves the number of partial products using 2x2 submultipliers and rearrangement of primitive partial products. The true 4-input CSA can be achieved with appropriate rearrangement of primitive partial products out of 2x2 submultipliers using the newly proposed theorem on binary number system. A 16bit x 16bit multiplier has been desinged using the proposed method and simulated to prove that the method has comparable speed and area compared to booth's encoding method. Much smaller and faster multiplier could be obtained with far optimization. The proposed scheme can be easily extended to multipliers with inputs of higher resolutions.

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$32{\times}32 $ 비트 고속 병렬 곱셈기 구조 (An Architecture for $32{\times}32$ bit high speed parallel multiplier)

  • 김영민;조진호
    • 전자공학회논문지B
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    • 제31B권10호
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    • pp.67-72
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    • 1994
  • In this paper we suggest a 32 bit high speed parallel multiplier which plays an important role in digital signal processing. We employ a bit-pair recoding Booth algoritham that gurantees n/2 partial product terms, which uniformly handles the signed-operand case. While partial product terms are generated, a special method is suggested to reduce time delay by employing 1's complement instead of 2's complement. Later when partial products are added, the additional 1 bit's are packed in a single partial product term and added to in the parallel counter. Then 16 partial product terms are reduced to two summands by using successive parallel counters. Final multiplication value is obtained by a BLC adder. When this multiplier is simulated under 0.8$\mu$CMOS standard cell we obtain 30ns multiplier speed.

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멀티비트 리코딩 병렬 승산기의 최적설계를 위한 면적-시간 복잡도 분석 (Area-time complexity analysis for optimal design of multibit recoding parallel multiplier)

  • 김득경;신경욱;이용석;이문기
    • 전자공학회논문지A
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    • 제32A권5호
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    • pp.71-80
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    • 1995
  • The usual approach for desinging a fast multiplier involves finding a way to quickly add up all the partial products, based on parital product recoding scheme and carry-save addition. This paper describes theoretical medels for area and time complexities of Multibit Reconding Paralle Multiplier (MRPM), which is a generalization of the modified Booth recoding scheme. Based on the proposed models, time performance, hardware requirements and area-time efficiency are analyzed in order to determine optimal recoding size for very large scale integration (VLSI) realization of the MRPM. Some simulation results show that the MRPM with large multiplier and multiplicand size has optimal area-time efficiency at the recoding size of 4-bit.

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Group CSD(GCSD) 곱셈기를 이용한 Time-Multiplexed FIR 필터 설계 (Time-Multiplexed FIR Filter Design Using Group CSD(GCSD) Multipliers)

  • 전창하;서동현;정진균;김용은;이철동
    • 전기학회논문지
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    • 제59권2호
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    • pp.452-456
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    • 2010
  • Multiplication is a fundamental arithmetic operation in many digital signal processing (DSP) and communication algorithms. The group CSD (GCSD) multiplier was recently proposed based on the variation of canonical signed digit (CSD) encoding and partial product sharing. This multiplier provides an efficient design when the multiplications are performed only with a few predetermined coefficients (e.g., FFT). In this paper, it is shown that, by exploiting the characteristics of the filter coefficients, GCSD multipliers can be used for the efficient implementation of time-multiplexed FIR filters.

저전력 DSP 응용을 위한 오차보상을 갖는 가변 정밀도 승산기 코어 생성기 (A module generator for variable-precision multiplier core with error compensation for low-power DSP applications)

  • 황석기;이진우;신경욱
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권2A호
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    • pp.129-136
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    • 2005
  • 지정된 비트 크기를 갖는 승산기 코어의 Verilog-HDL 모델을 생성하는 가변 정밀도 승산기 생성기 (VPM_Gen; Variable-Precision Multiplier Generator)에 대해 기술한다. 사용자의 필요에 따라 승수와 피승수의 비트 수를 8-비트${\sim}32$-비트 범위에서 1-비트 단위로 선택할 수 있으며, 승산결과는 $8-b{\sim}64-b$ 범위에서 2-비트 단위로 절사할 수 있도록 함으로써 총 3,455 가지 승산기 코어를 생성할 수 있다. 승산결과가 절사되는 경우, 절사되는 부분의 회로를 제거함으로써 게이트 수와 전력소모가 각각 최대 40%와 30% 감소되도록 하였으며, 이를 통해 효율적인 저전력 승산기 코어가 구현되도록 하였다. 또한, 절사 비트 수에 따른 적응 오차보상 방법을 적용함으로써 절사오차가 최소화되도록 하였다. VPM_Gen에 의해 생성되는 승산기 코어는 Xilinx FPGA 보드와 논리분석기를 통하여 그 기능을 검증하였다.