Cyclic pipeline systems

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

One of the most efficient ways to organize calculations on ASIC or FPGA is the creation of non-stallable pipelines. However, for some computing circuits, the resulting pipeline may be too large for available ASIC or FPGA resources. The authors propose a method for constructing cyclic pipelines, in which data flow control is based on counters and does not depend on the data being transmitting along the pipeline. We proposed the method makes it possible to build more compact non-stallable pipelines. One of the main details of method is to use cycle ratio equal to the number of times the data must go through the loop, after which the pipeline converts the data into the desired result.

About the authors

Igor Alekseevich Adamovich

Ailamazyan Program Systems Institute of RAS

Author for correspondence.
Email: i.a.adamovich@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-9728-3024

Yuri Andreevich Klimov

Keldysh Institute of Applied Mathematics of RAS

Email: yuklimov@keldysh.ru
ORCID iD: 0000-0001-5081-1547

References

  1. Taraate V.. Logic Synthesis and SOC Prototyping, Springer, Singapore, 2020, ISBN 978-981-15-1313-8, xix+251 pp.
  2. Kilts S.. Advanced FPGA Design: Architecture, Implementation, and Optimization, Wiley-IEEE Press, 2007, ISBN 9780470127896, 352 pp.
  3. Андреев С. С., Дбар С. А., Лацис А. О, Плоткина Е. А.. Как и почему могут быть использованы на практике суперкомпьютеры на базе FPGA, РАН, М., 2017, ISBN 978-5-906906-61-8, 40 с.
  4. Dally W. J., Harting R. C.. Digital Design: A Systems Approach, Cambridge University Press, 2012, ISBN 978-0-521-19950-6, 636 pp.
  5. Harris S. L., Harris D.. Digital Design and Computer Architecture, RISC-V Edition, Elseiver Inc, 2022, ISBN 978-0-12-820064-3, 592 pp.
  6. Intel$^{circledR}$ Hyperflex$^{{TM}}$ Architecture High-Performance Design Handbook, Intel Corporation, 2021, 147 pp.
  7. Emas M. N., Baylis A., Stitt G.. “High-frequency absorption-FIFO pipelining for Stratix 10 HyperFlex”, 2018 IEEE 26th Annual International Symposium on Field-Programmable Custom Computing Machines (FCCM) (Boulder, CO, USA, 2018), 2018, pp. 97–100.
  8. LogiCORE IP Multiplier v11.2, Xilinx, Inc, 2011, 13 pp.
  9. LogiCORE IP Floating-Point Operator v6.0, Xilinx, Inc, 2012, 41 pp.
  10. Андреев С. С., Дбар С. А., Лацис А. О., Плоткина Е. А.. «О применении технологий высокоуровневого синтеза к схемной реализации вычислений», Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша, 2021, 34, 19 с.
  11. Ioannou L., Michail H. E., Voyiatzis A. G.. “High performance pipelined FPGA implementation of the SHA-3 hash algorithm”, 2015 4th Mediterranean Conference on Embedded Computing (MECO) (Budva, Montenegro, 2015), 2015, pp. 68-71.
  12. Wong M. M., Haj-Yahya J., Sau S. Chattopadhyay A.. “A new high throughput and area efficient SHA-3 implementation”, 2018 IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS) (Florence, Italy, 2018), 2018, pp. 1-5.
  13. Vivado Design Suite: AXI Reference Guide, Xilinx, Inc, 2017, 175 pp.
  14. Avalon$^{circledR}$ Interface Specifications, Intel Corporation, 2022, 71 pp.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».