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题名面向SPICE仿真的专用浮点计算单元研究
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作者
倪文威
左芸帆
闫浩
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机构
东南大学集成电路学院
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出处
《集成电路与嵌入式系统》
2024年第2期64-69,共6页
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基金
国家自然科学基金面上项目——先进工艺与低电压下的单元及互连延时建模(62274034)。
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文摘
稀疏矩阵求解是SPICE仿真的重要部分,目前求解所使用的算子通常为通用浮点计算单元,运算速度受限。本文通过改进通用浮点算子中加/减和乘单元,使其在SPICE仿真专用背景下能实现更快的求解速度。对传统加减单元使用舍入并行延时优化算法和双路径设计方案,利用香农扩展、非精确前导零补偿等手段优化了电路的关键路径延时。对传统乘单元通过改变传统压缩拓扑层结构、优化注入值算法中舍入进位等逻辑改善了相关延时。最终,在TSMC 28 nm工艺下对双精度浮点求解速度分别为0.46 ns和0.79 ns,对比Synopsys公司的DW库单元延时分别减小33.4%和7.1%,面积分别减小4.62%和1.6%。实验结果表明,改进后浮点单元能有效降低矩阵单次求解步骤的时间,在一定程度上加速瞬态仿真整体速度。
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关键词
专用浮点计算单元
双精度
关键路径
稀疏矩阵
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Keywords
dedicated floating-point unit
double precision
critical path
sparse matrix
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分类号
TN431.2
[电子电信—微电子学与固体电子学]
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