基于近似计算的精度动态可调FFT处理器

TN47; 为满足多种场景对电路指标的不同需求,基于近似电路理念提出一种精度可调快速Fo u-rier变换(FFT)处理器.首先,在蝶形节点和旋转因子乘法节点上分别提出了一种截断进位链的可配置近似蝶形计算单元和一种位宽可调的乘法模块.通过MATLAB搭建误差分析平台,详细分析了在各个蝶形节点和旋转因子节点对近似计算的敏感程度,确定了FFT处理器的5种计算模式,实现性能、功耗与精度等参数的动态调节.最终,所提设计在台积电(TSMC)180 nm互补金属氧化物半导体(CM OS)工艺下通过超大规模数字集成电路标准流程实现,性能结果由专业电子自动化设计(ED A)工具评估得到,相对于精确模式,处理器...

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Published in上海交通大学学报 Vol. 56; no. 2; pp. 223 - 230
Main Authors 马丽萍, 张骁煜, 白雨鑫, 陈鑫, 张颖
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 南京航空航天大学电子信息工程学院,南京210016 28.02.2022
Subjects
近似电路;快速Fourier变换;精度动态可调;近似蝶形计算单元;位宽可调
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Summary:TN47; 为满足多种场景对电路指标的不同需求,基于近似电路理念提出一种精度可调快速Fo u-rier变换(FFT)处理器.首先,在蝶形节点和旋转因子乘法节点上分别提出了一种截断进位链的可配置近似蝶形计算单元和一种位宽可调的乘法模块.通过MATLAB搭建误差分析平台,详细分析了在各个蝶形节点和旋转因子节点对近似计算的敏感程度,确定了FFT处理器的5种计算模式,实现性能、功耗与精度等参数的动态调节.最终,所提设计在台积电(TSMC)180 nm互补金属氧化物半导体(CM OS)工艺下通过超大规模数字集成电路标准流程实现,性能结果由专业电子自动化设计(ED A)工具评估得到,相对于精确模式,处理器在近似模式下的最高工作频率提升约14.33％;当工作频率为60 M H z时,功耗降低约15.61％.
ISSN:1006-2467
DOI:10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.430