• 제목/요약/키워드: modified Booth 곱셈기

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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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연산복잡도 감소를 위한 새로운 8-병렬 MDC FFT 프로세서 (New Parallel MDC FFT Processor for Low Computation Complexity)

  • 김문기;선우명훈
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권3호
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    • pp.75-81
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    • 2015
  • 본 논문에서는 고속 데이터 전송을 위한 OFDM 시스템에 적용 가능한 고속 FFT 프로세서를 제안하였다. 8개의 병렬 경로를 가지는 MDC 파이프라인 고속 FFT 프로세서를 제안한다. 제안하는 구조는 연산과 하드웨어의 최적화를 위해 radix-$2^6$ 알고리즘에 기반하고 있다. 하드웨어 복잡도를 감소시키기 위해서 상수 곱셈기와 교환기 구조를 제안하고 새로운 스케즐링 기법을 적용하였다. 제안하는 FFT 프로세서는 새로운 구조를 적용해 지연 소자와 연산 사이클의 증가 없이 복소 곱셈기 및 연산복잡도를 감소시킬 수 있다. 또한 최적화한 twiddle factor $W_{64}$ 상수 곱셈기는 기존 복소 booth 곱셈기에 비해 65%만의 하드웨어 복잡도를 보였다. 설계한 FFT 프로세서는 Verilog HDL로 모델링하여 IBM 90nm 공정으로 합성하였으며 $0.27mm^2$의 면적과 388MHz의 주파수에서 2.7 GSample/s를 보이고 있다.

고속 디지털 신호처리를 위한 MBA기반 병렬 MAC의 효율적인 구조 (A Efficient Architecture of MBA-based Parallel MAC for High-Speed Digital Signal Processing)

  • 서영호;김동욱
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권7호
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    • pp.53-61
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    • 2004
  • 본 논문에서는 고속의 곱셈-누적 연산을 수행할 수 있는 새로운 MAC(Multiplier- Accumulator)의 구조를 제안하였다. 부분 곱의 생성을 위해서 1의 보수 기반의 고속 Booth 알고리즘(Modified Booth Algorithm, MBA)를 이용하였고 다수의 부분 곱을 더하기 위해서 CSA(Carry Save Adder)를 이용하였다. 부분 곱을 더하는 과정에서 Booth 인코딩 시 이용한 1의 보수 체계를 2의 보수 체계로 보상하고 이전 합과 캐리를 누적하는 연산을 수행하여 고속의 누적 연산이 가능한 구조를 제안한다. 또한 부분 곱의 덧셈에서 하위 비트들을 2 비트 CLA(Carry Look-ahead Adder)를 이용하여 연산함으로써 최종 덧셈기의 입력 비트수를 줄임으로써 전체적인 임계경로를 감소시켰다. 제안된 MAC을 JPEG2000을 위한 DWT (Discrete Wavelet Transform) 필터링 연산에 적용하여 고속의 디지털 신호처리가 가능함을 보였고 기존의 연구와 비교하여 향상된 성능을 보이는 것을 확인하였다.

Radix-2 MBA 기반 병렬 MAC의 VLSI 구조 (New VLSI Architecture of Parallel Multiplier-Accumulator Based on Radix-2 Modified Booth Algorithm)

  • 서영호;김동욱
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권4호
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    • pp.94-104
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    • 2008
  • 본 논문에서는 고속의 곱셈-누적 연산을 수행할 수 있는 새로운 MAC의 구조를 제안한다. 곱셈과 누적 덧셈 연산을 통합하고 하이브리드 형태의 CSA 구조를 고안하여 임계경로를 감소시키고 출력율을 개선하였다. 즉, 가장 큰 지연시간을 갖는 누적기 자체를 제거하고 누적기의 기능을 CSA에 포함시킴으로써 전체적인 성능을 향상시킨다. 제안된 CSA 트리는 1의 보수 기반의 MBA 알고리즘을 이용하고, 연산자의 밀도를 높이고자 부호비트를 위한 수정된 배열형태를 갖는다. 또한 최종 덧셈기의 비트수를 줄이기 위해서 CSA 트리 내에 2비트 CLA를 사용하여 하위 비트의 캐리를 전파하고 하위 비트들에 대한 출력을 미리 생성한다. 또한 파이프라인의 효율을 최적화시켜 출력율을 증가시키고자 최종 덧셈기의 출력이 아닌 합과 캐리 형태의 중간 연산결과들을 누적시킨다. 제안한 하드웨어를 설계한 후에 $250{\mu}m,\;180{\mu}m,\;130{\mu}m$, 그리고 90nm CMOS 라이브러리를 이용하여 합성하였다. 이론 및 실험적인 결과를 토대로 제안한 MAC의 하드웨어 자원, 지연시간, 그리고 파이프라인 등의 결과에 대해 분석하였다. 지연시간은 수정된 Sakurai의 alpha power low를 이용하였다. 결과를 살펴보면 제안한 MAC은 표준 설계에 대해서는 여러 측면에서 매우 우수한 특성을 보였고, 최근 연구와 비교할 때 클록속도는 거의 유사하면서 성능은 두 배로 우수하였다.

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.