{pt_PT=Técnicas de Computação Aproximada para Implementação de Filtros FIR} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=A computação aproximada é uma técnica de computação que produz resultados não exatos, mas que são suficientemente aproximados para o fim a que se destinam. Aplicações das áreas de áudio e vídeo permitem que sejam usadas aproximações suficientemente boas dado que para o ser humano é difícil de distingui-las do resultado exato ou, mesmo com ruído, consegue extrair informação útil dos estímulos auditivos ou visuais resultantes. A computação aproximada tem como principal objetivo a troca da exatidão dos resultados por poupanças de recursos, tais como energia, tempo de computação ou área do circuito. Nesta dissertação são apresentadas algumas técnicas existentes de computação aproximada que são resultantes de alterações do sistema em três níveis: nível físico, nível lógico e nível arquitetural. Para o projeto de filtros FIR em hardware com arquiteturas baseadas em somas/subtrações e deslocamentos são propostos e desenvolvidos algoritmos para dois métodos de computação aproximada, que visam reduzir os seus custos de implementação (área do circuito) e operação (potência). No primeiro método a redução dos custos é obtida retirando somadores de uma arquitetura base e substituindo-os por outras somas parciais existentes. Com este método obtiveram-se ganhos na área e potência do circuito que vão até 33,0% e 22,6%, respetivamente, com uma relação sinal-ruído de 30 dB. No segundo método os recursos são poupados pela utilização de somadores aproximados, que introduzem erros em k bits. Neste método foram conseguidas reduções na área de até 56,7% e na potência de 45,6%, para uma relação sinal-ruído de 60 dB., en=Approximate computing is a computation technique which produces non exact results, but that are sufficiently approximated for the purpose they were intended. Applications in the areas of audio or video allow good enough approximations to be used, since for the human being can not distinguish them from the exact result or it can extract useful information from the resulting noisy auditory or visual stimuli. Approximate computing has as its main objective to trade the accuracy of the output for savings in resources, such as energy, computation time or circuit area. In this dissertation some existing techniques of approximate computing are presented, which result of alterations of the system at three levels: physical level, logic level and architectural level. For the project of FIR filters with shift-adds architectures two different approximate computing methods and algorithms are proposed and developed, that aim to reduce the FIR filter’s implementation (circuit area) and operation (power) costs. In the first method the cost reduction is obtained by removing adders from a base architecture and substituting them by other existing partial sums. With this method gains in area and power up to 33.0% and 22.6%, respectively, were obtained with a signal-to-noise ratio of 30 dB. In the second method resources are saved by utilizing approximate adders, which introduce errors in k bits. In this method reductions in area up to 56.7% and in power up to 45.6% were obtained, for a signal-to-noise ration of 60 dB.}

Discussão: novembro 14, 2016, 9:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

AUTOR

Tiago Galvão Viegas (ist172729)

ORIENTADOR

Paulo Ferreira Godinho Flores

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar