بهبود توان مصرفی واحد شیفت رجیستر در فیلترهای FIR مبتنی بر ساختار DA با استفاده از بررسی ویژگی های آماری سیگنال

مدل کلی پردازشگرهای جریان داده یا شتاب دهنده های سخت افزاری در حوزه ویدئو، تصویر یا صوت شامل دو بخش اصلی آرایه های عظیم ثبات انتقال و المان های پردازشی است. نمونه ای پرکاربرد از این واحدها که منطبق بر مدل کلی پردازشگرهای جریان داده نیز هستند، فیلتر FIR با ساختار DA است که به جای ضرب کننده های پرمصرف از جمع و شیفت برای انجام عملیات ضرب استفاده می کند. بخش ثبات عمده توان مصرفی پویا این پردازشگرها و فیلترهای FIR را شامل می شود بنابراین کم کردن توان مصرفی المان ذخیره ساز مهم است. از طرف دیگر بررسی ویژگی های آماری نقش مهمی در طراحی و بهبود پارامترهای اساسی مدار نظیر توان مصرفی و افزایش بازدهی می تواند داشته باشد. به طور نمونه چگالی گذر یکی از پارامترهای اصلی در مصرف توان پویا است. با بررسی چگالی گذر در ورودی های پردازشگرهای جریان داده مانند تصاویر در این مقاله نشان داده می-شود که این پارامتر در پایگاه داده مورد بررسی در ۵۵ درصد حالات کمتر از ۰.۵ است. با توجه به تنک بودن سیگنال-های مورد ارزیابی، فلیپ فلاپ کم توان در تکنولوژی ۶۵ نانومتر با استفاده از روش های قطع متناوب کلاک و چند تغذیه ای طراحی شده است که مناسب برای استفاده در آرایه های ثبات انتقال پردازشگرهای جریان داده است. با استفاده ی هم زمان از دو روش قطع متناوب کلاک و چند تغذیه ای در آرایه ی ثبات انتقال ۸ در ۵ به کار رفته در فیلتر FIR با ساختار DA، به بهبودی میان ۲۶ تا ۸۶ درصد در توان مصرفی پویا و ۸۴ درصد بهبود در توان مصرفی ایستا می توان دست یافت.

کلیدواژه ها:

فلیپ فلاپ با مصرف توان کم ، قطع متناوب کلاک ، مدارات چند تغذیه ای ، پردازشگرهای جریان داده سخت افزاری ، سیگنال-های تصویر با خواص آماری تنک