近似计算电路的高精度高效误差度量方法技术

本发明专利技术公开了近似计算电路的高精度高效误差度量方法，包括：步骤1，将近似计算电路采用数据流图DFG表示，DFG中每个节点的输出作为下一级节点的输入；步骤2，利用加法器或乘法器的误差度量模型，替换DFG中相应的节点，以拓扑的方式遍历DFG内从电路输入到主输出位于每个节点的误差度量模型，在每个节点上执行错误生成和传播，得到最终的输出误差度量。本发明专利技术通过深入探讨在电路设计中集成近似单元所引发的误差生成和传播情况，评估电路中内部节点和输出的误差度量构成，考虑了输入统计、误差传播特性以及近似单元硬件属性之间的相互作用，能够快速且精确地估计近似电路设计的输出质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于近似电路设计空间探索，具体涉及近似计算电路的高精度高效误差度量方法。

技术介绍

1、通过各种应用的明确容错特性，近似计算技术通过引入可容忍的精度损失显著提高了硬件效率。在电路层面，提升电路性能需要对电路逻辑进行修改，这主要用于设计如加法器、乘法器等近似算术单元。近似计算已成为通过在服务质量和硬件成本之间取得平衡来提高电路能效的可行方法，在这一设计范式中，一个关键方面是估计输出误差以确保达到期望的精度水平，近似电路设计的有效性在很大程度上取决于通过调整精度所实现的性能提升程度以及由于误差导致的输出质量下降。

2、从近似计算的角度来看，计算精度的结合成为设计框架中的一个新的方面。因此，参与设计空间探索(dse)成为系统地实现最优逼近设计的必要条件。这涉及到在具有不同误差特征的近似单元之间确定适当的配置，以确保资源最小化，同时不超过用户定义的误差约束。

3、为了确定所引入的近似运算单元是否超过了用户定义的误差约束，就必须评估电路的输出误差。传统的方法通常依赖于近似估计模型或详尽的/蒙特卡罗模拟来进行这个评估。然而，这些方法受本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种近似计算电路的高精度高效误差度量方法，其特征在于：具体包括：

2.根据权利要求1所述的近似计算电路的高精度高效误差度量方法，其特征在于，所述DFG中，输出误差由输入值、输入误差以及近似加法或乘法运算所产生的误差决定，并以a和b表示操作节点的输入，aexa和bexa代表精确的输入值，Δa和Δb分别表示源自a和b的输入误差，Δr表示操作节点产生的误差，c表示操作节点的输出，该输出包括无误差的输出值cexa和操作节点的输出误差Δc。

3.根据权利要求2所述的近似计算电路的高精度高效误差度量方法，其特征在于，所述近似计算电路包括近似加法器和近似乘法器操作节点，近似...

【技术特征摘要】

1.一种近似计算电路的高精度高效误差度量方法，其特征在于：具体包括：

2.根据权利要求1所述的近似计算电路的高精度高效误差度量方法，其特征在于，所述dfg中，输出误差由输入值、输入误差以及近似加法或乘法运算所产生的误差决定，并以a和b表示操作节点的输入，aexa和bexa代表精确的输入值，δa和δb分别表示源自a和b的输入误差，δr表示操作节点产生的误差，c表示操作节点的输出，该输出包括无误差的输出值cexa和操作节点的输出误差δc。

3.根据权利要求2所述的近似计算电路的高精度高效误差度量方法，其特征在于，所述近似计算电路包括近似加法器和近似乘法器操作节点，近似加法器操作节点的输出误差δc由等式(1)表示，近似乘法器操作节点的输出误差δc由等式(2)表示；

4.根据权利要求3所述的近似计算电路的高精度高效误差度量方法，其特征在于，所述误差度量模型包括输出模块、误差模块和误差传播模块；所述输出模块和误差模块的输入均为实际电路每个运算单元输入值的概率分布函数pmfa和pmfb，输出模块生成节点的输出值的概率分布函数pmfc，误差模块生成误差度量e[δr]和e[δr2]；误差传播模块，利用从误差模块获得的误差度量，以及输入精确值的平均值e[aexa]、e[bexa]和均方值e[aexa2]、e[bexa2]，以及平均值e[δa]、e[δb]和均方值e[δa2]、e[δb2]来计算输出精确值的平均值e[cexa]和均方值e[cexa2]，以及输出误差值的平均值e[δc]和均方值e[δc2]，e[δc]、e[δc2]作为输出度量，输入下一级误差传播模块，计算下一级运算单元的误差度量，通过遍历最终利用...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈守基，陈珂，崔子英，刘伟强，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：