{"title":"Модифікація сучасного RISC процесора шляхом реалізації спеціалізованих інструкцій","authors":"В.І. Воронцов, В.В. Лукашенко","doi":"10.18372/2073-4751.70.16842","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Існують багато алгоритмів, які використовують одні й ті самі функції. Прикладом таких функцій є тригонометричні. Тригонометричні функції застосовуються в багатьох алгоритмах цифрової обробки сигналів, наприклад перетворення Хартлі, пе-ретворення Фур’є та у комп’ютерній графіці. \nВиконання даних операцій тільки при програмній реалізації відносно повільне. Якщо написати процесорні інструкції, що будуть сприйматися процесором як власні, тобто будуть в конвеєрі процесора, то швидкодія даних операцій зросте. \nБуло розроблено апаратну реалізацію обрахування функції sin(x) на основі сучасного комерційного процесору MIPSfpga та протестованого на платі DE2-115.Це необхідно для задач, де обмежена потужність процесора, наприклад вбудовані системи. Це рішення не універсальне, а спеціалізоване. \nВперше запропонована інструкція для обрахування функції sin(x) за допомогою полінома Тейлора, яка була впроваджена у процесорне ядро MIPSfpga, та протестована у пакеті ModelSim та на FPGA платі Altera DE2-115. Результати роботи можна використати для вивчення роботи процесора, ознайомлення з інструкціями користувача, покращення поточної реалізації, для модернізації існуючих інструкцій та реалізації нових процесорних інструкцій, використовуючи роз-роблені модулі.","PeriodicalId":315156,"journal":{"name":"Problems of Informatization and Management","volume":"58 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2022-06-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Problems of Informatization and Management","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.18372/2073-4751.70.16842","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
Модифікація сучасного RISC процесора шляхом реалізації спеціалізованих інструкцій
Існують багато алгоритмів, які використовують одні й ті самі функції. Прикладом таких функцій є тригонометричні. Тригонометричні функції застосовуються в багатьох алгоритмах цифрової обробки сигналів, наприклад перетворення Хартлі, пе-ретворення Фур’є та у комп’ютерній графіці.
Виконання даних операцій тільки при програмній реалізації відносно повільне. Якщо написати процесорні інструкції, що будуть сприйматися процесором як власні, тобто будуть в конвеєрі процесора, то швидкодія даних операцій зросте.
Було розроблено апаратну реалізацію обрахування функції sin(x) на основі сучасного комерційного процесору MIPSfpga та протестованого на платі DE2-115.Це необхідно для задач, де обмежена потужність процесора, наприклад вбудовані системи. Це рішення не універсальне, а спеціалізоване.
Вперше запропонована інструкція для обрахування функції sin(x) за допомогою полінома Тейлора, яка була впроваджена у процесорне ядро MIPSfpga, та протестована у пакеті ModelSim та на FPGA платі Altera DE2-115. Результати роботи можна використати для вивчення роботи процесора, ознайомлення з інструкціями користувача, покращення поточної реалізації, для модернізації існуючих інструкцій та реалізації нових процесорних інструкцій, використовуючи роз-роблені модулі.