Вычислительные машины и системы. Ремонтов А.П - 52 стр.

UptoLike

52
схемой передачи и ускорения переноса.
Ускорение схемы на базе ССП по сравнению с пирамидальным включением суммато-
ров зависит от времени задержки параллельного сумматора со схемой ускоренного пере-
носа (СУП):
Ntt
Nt
К
эссум
сум
уск
2/3
2
log
log
+
=
где t
сум
- время задержки параллельного
сумматора с СУП,
t
зс
- задержка полного одноразрядного
сумматора.
При этом необходимо отметить, что для
большинства вариантов СУП ускорение схемы с
ССП по сравнению с пирамидальной возрастает при
увеличении разрядности слагаемых, так как,
соответственно растет t
сум
, а t
зсне
меняется. На
базе быстродействующего сумматора на N чисел,
аналогичного представленному на рис. 4.5, можно
построить древовидный умножитель Уоллеса.
В таком устройстве умножение выполняется в
2 этапа - на первом формируются все частичные
произведения вида A • bi • 2
i
, на втором -
полученные N частичных произведений (где N –
количество разрядов множителя без учета
знаковых) складываются на сумматоре с ССПN
-2
, как показано нарос. 4.6 на примере ум-
ножения на 8-и разрядный множитель. По
сравнению с умножителем Брауна мы имеем
выигрыш в быстродействии за счет
использования большего количества ССП, что
позволяет в большей степени распараллелить
процесс сложения частичных произведений.
Конвейерные ОУ могут использоваться
самостоятельно, но чаще являются составной
частью ОУ процедурного типа, либо - блочных
ОУ как аппаратные ускорители выполнения
операций.
Рис.4.5
Рис.4.
6
   схемой передачи и ускорения переноса.
   Ускорение схемы на базе ССП по сравнению с пирамидальным включением суммато-
ров зависит от времени задержки параллельного сумматора со схемой ускоренного пере-
носа (СУП):
                                                  t сум log 2 N
                                    К уск =
                                              t сум + t эс log 3 / 2 N

                                           •     где tсум - время задержки параллельного
                                                 сумматора с СУП,
                                           •     tзс    -     задержка       полного   одноразрядного
                                                 сумматора.
                                                   При этом необходимо отметить, что для
                                          большинства вариантов СУП ускорение схемы с
                                      ССП по сравнению с пирамидальной возрастает при
                                              увеличении разрядности слагаемых, так как,
                                           соответственно растет tсум, а tзсне меняется. На
                                      базе быстродействующего сумматора на N чисел,
                                      аналогичного представленному на рис. 4.5, можно
                                      построить древовидный умножитель Уоллеса.
                                           В таком устройстве умножение выполняется в
                                      2 этапа - на первом формируются все частичные
                                      произведения вида A • bi • 2i , на втором -
                                      полученные N частичных произведений (где N –
            Рис.4.5
                                      количество            разрядов         множителя    без        учета
знаковых) складываются      на сумматоре с ССПN-2 , как показано нарос. 4.6 на примере ум-
                                              ножения на 8-и разрядный множитель. По
                                               сравнению с умножителем Брауна мы имеем
                                                       выигрыш           в   быстродействии     за    счет
                                              использования большего количества ССП, что
                                              позволяет в большей степени распараллелить
                                              процесс сложения частичных произведений.
                                                       Конвейерные ОУ могут использоваться
                                              самостоятельно, но чаще являются составной
                                              частью ОУ процедурного типа, либо - блочных
                   Рис.4.
                                              ОУ как аппаратные ускорители выполнения
               6
операций.


                                     52