OPTIMIZACIÓN DE CAUCES

FUNCIONALES

Acumulador NO Segmentado

𝑇 (𝑛 )=𝑛 (𝑘∗𝑇 𝐹𝐴+𝑇 𝐹𝐹 )

Acumulador NO Segmentado

𝑇 (𝑛 )=𝑛 (𝑘∗𝑇 𝐹𝐴+𝑇 𝐹𝐹 )𝑘=2;𝑇 𝐹𝐴=1 ;𝑇 𝐹𝐹=0.01

n T

1 2.01u

10 20.1u

100 201u

1000 2010u

10000 20100u

Acumulador Segmentado

𝑇 𝑆 (𝑛 )=𝑘 (𝑇 𝐹𝐴+𝑇 𝐹𝐹+𝑡 )+ (𝑛−1 ) (𝑇 𝐹𝐴+𝑇 𝐹𝐹+𝑡 )

𝑆𝑚á 𝑥=𝑘∗𝑇 𝐹𝐴+𝑇 𝐹𝐹

𝑇 𝐹𝐴+𝑇 𝐹𝐹+𝑡

Acumulador Segmentado𝑇 𝑆 (𝑛 )=𝑘 (𝑇 𝐹𝐴+𝑇 𝐹𝐹+𝑡 )+ (𝑛−1 ) (𝑇 𝐹𝐴+𝑇 𝐹𝐹+𝑡 )

𝑆𝑚á 𝑥=𝑘∗𝑇 𝐹𝐴+𝑇 𝐹𝐹

𝑇 𝐹𝐴+𝑇 𝐹𝐹+𝑡=2∗1.01

1.02=1.98

n T (NO segmentado) T (Segmentado)

1 2.01u 2.04u

10 20.1u 11.22u

100 201u 103.02u

1000 2010u 1021.02u

10000 20100u 10201.22u

Multiplicador Segmentado de Operandos de 6 bits

Sumador con salvaguarda de acarreo de n bits

𝑋=001011𝑌=010101𝑍=111101𝑆𝑏=0100011𝐶=0111010

𝑆=𝑆𝑏+𝐶=𝑋+𝑌 +𝑍=1011101

Sumador con propagación de acarreo de n bits

𝐴=1011𝐵=0111

𝑆=𝐴+𝐵=10010

Multiplicador Segmentado de 32 Bits

Etapas de Un Cauce Aritmético

Diseño de una Unidad de Control para un Cauce Segmentado

1 2 3 4

S1

S2

S3

S4

t 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

S1

S2

S3

S4

S5

Diseño de una Unidad de Control para un Cauce Segmentado

1 2 3 4

S1

S2

S3

S4

t 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

S1

S2

S3

S4

S5

Diseño de una Unidad de Control para un Cauce Segmentado

1 2 3 4

S1

S2

S3

S4

t 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

S1

S2

S3

S4

S5

Diseño de una Unidad de Control para un Cauce Segmentado

1 2 3 4

S1

S2

S3

S4

t 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

S1

S2

S3

S4

S5

t 0 1 2 3 4 5 6 7 8

S1

S2

S3

S4

S5

𝐹= {8 ,1,5 ,6 }

8

1, 5, 6∄1

1

8 7 6 5 4 3 2 1

Tabla de Reservas

Latencias Prohibidas

Vector de Colisiones

t 0 1 2 3 4 5 6 7 8

S1

S2

S3

S4

S5

𝐹= {8 ,1,5 ,6 }

8

1, 5, 6∄1

1

8 7 6 5 4 3 2 1

1 0 1 1 0 0 0 1

𝐶=(10110001)

Tabla de Reservas

Latencias Prohibidas

Vector de Colisiones

10110001

𝐶=(10110001)8 7 6 5 4 3 2 1

1 0 1 1 0 0 0 1

101100 010010110010110001

+

1011110110111101

2

10110001

𝐶=(10110001)8 7 6 5 4 3 2 1

1 0 1 1 0 0 0 1

10110 0010001011010110001

+

1011011110111101

2

10110111

3

10110001

𝐶=(10110001)8 7 6 5 4 3 2 1

1 0 1 1 0 0 0 1

101100010000101110110001

+

1011101110111101

2

10110111

3

10111011

4

10110001

𝐶=(10110001)8 7 6 5 4 3 2 1

1 0 1 1 0 0 0 1

101100010000000110110001

+

1011000110111101

2

10110111

3

10111011

4

7,9+

0000000010110001

+

10110001

10110001

𝐶=(10111101)8 7 6 5 4 3 2 1

1 0 1 1 1 1 0 1

101111010010111110110001

+

1011111110111101

2

10110111

3

10111011

4

7,9+

10111111

2

10110001

𝐶=(10111101)8 7 6 5 4 3 2 1

1 0 1 1 1 1 0 1

101111010000000110110001

+

1011000110111101

2

10110111

3

10111011

4

7,9+

10111111

2

7,9+

10110001

𝐶=(10111111)8 7 6 5 4 3 2 1

1 0 1 1 1 1 1 1

101111110000000110110001

+

1011000110111101

2

10110111

3

10111011

4

7,9+

10111111

2

7,9+7,9+

10110001

𝐶=(10110111)8 7 6 5 4 3 2 1

1 0 1 1 0 1 1 1

101101110000101110110001

+

1011101110111101

2

10110111

3

10111011

4

7,9+

10111111

2

7,9+7,9+

4

10110001

𝐶=(10110111)8 7 6 5 4 3 2 1

1 0 1 1 0 1 1 1

101101110000000110110001

+

1011000110111101

2

10110111

3

10111011

4

7,9+

10111111

2

7,9+7,9+

4

7,9+

10110001

𝐶=(10111011)8 7 6 5 4 3 2 1

1 0 1 1 1 0 1 1

101110110001011110110001

+

1011011110111101

2

10110111

3

10111011

4

7,9+

10111111

2

7,9+7,9+

4

7,9+

3

10110001

𝐶=(10111011)8 7 6 5 4 3 2 1

1 0 1 1 1 0 1 1

101110110000000110110001

+

1011000110111101

2

10110111

3

10111011

4

7,9+

10111111

2

7,9+7,9+

4

7,9+

3

7,9+

10110001

10111101

2

10110111

3

10111011

4

7,9+

10111111

2

7,9+7,9+

4

7,9+

3

7,9+

Mínima Latencia Media y Ciclos Avariciosos=

𝑊𝑚 á𝑥=1

𝑀𝐿𝑀∗𝑡

10110001

10111101

2

10110111

3

10111011

4

7,9+

10111111

2

7,9+7,9+

4

7,9+

3

7,9+

Mínima Latencia Media y Ciclos Avariciosos=

𝑊𝑚 á𝑥=1

𝑀𝐿𝑀∗𝑡

10110001

10111101

2

10110111

3

10111011

4

7,9+

10111111

2

7,9+7,9+

4

7,9+

3

7,9+

Mínima Latencia Media y Ciclos Avariciosos

10110001

10111101

2

10110111

3

10111011

4

7,9+

10111111

2

7,9+7,9+

4

7,9+

3

7,9+

Mínima Latencia Media y Ciclos Avariciosos

10110001

10111101

2

10110111

3

10111011

4

7,9+

10111111

2

7,9+7,9+

4

7,9+

3

7,9+

Mínima Latencia Media y Ciclos Avariciosos

10110001

10111101

2

10110111

3

10111011

4

7,9+

10111111

2

7,9+7,9+

4

7,9+

3

7,9+

Mínima Latencia Media y Ciclos Avariciosos

10110001

10111101

2

10110111

3

10111011

4

7,9+

10111111

2

7,9+7,9+

4

7,9+

3

7,9+

Mínima Latencia Media y Ciclos Avariciosos

10110001

10111101

2

10110111

3

10111011

4

7,9+

10111111

2

7,9+7,9+

4

7,9+

3

7,9+

Mínima Latencia Media y Ciclos Avariciosos

10110001

10111101

2

10110111

3

10111011

4

7,9+

10111111

2

7,9+7,9+

4

7,9+

3

7,9+

Mínima Latencia Media y Ciclos Avariciosos

10110001

10111101

2

10110111

3

10111011

4

7,9+

10111111

2

7,9+7,9+

4

7,9+

3

7,9+

Mínima Latencia Media y Ciclos Avariciosos

10110001

10111101

2

10110111

3

10111011

4

7,9+

10111111

2

7,9+7,9+

4

7,9+

3

7,9+

Mínima Latencia Media y Ciclos Avariciosos

10110001

10111101

2

10110111

3

10111011

4

7,9+

10111111

2

7,9+7,9+

4

7,9+

3

7,9+

𝐿𝑀 ( 𝐴 )=2+2+73

=3.67

AB

𝐿𝑀 (𝐵 )=3+42

=3.5

𝑀 í 𝑛𝑖𝑚𝑎𝐿𝑎𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑀𝑒𝑑𝑖𝑎=3.5

Mínima Latencia Media y Ciclos Avariciosos

Tabla de Reservas

t 0 1 2 3 4

S1 A B A B

S2 A B

S3 B AB A

Latencias Prohibidas

𝐹 𝐴𝐴={}

𝐹𝐵𝐴={} 𝐹𝐵𝐵={}

𝐹 𝐴𝐵={}

Tabla de Reservas

t 0 1 2 3 4

S1 A B A B

S2 A B

S3 B AB A

Latencias Prohibidas

𝐹 𝐴𝐴={}

𝐹𝐵 𝐴={} 𝐹𝐵𝐵={}

𝐹 𝐴𝐵={}

Tabla de Reservas

t 0 1 2 3 4

S1 A B A B

S2 A B

S3 B AB A

Latencias Prohibidas

𝐹 𝐴𝐴={}

𝐹𝐵 𝐴={} 𝐹𝐵𝐵={}

𝐹 𝐴𝐵={}

3

2

Tabla de Reservas

t 0 1 2 3 4

S1 A B A B

S2 A B

S3 B AB A

Latencias Prohibidas

𝐹 𝐴𝐴= {2,3 }

𝐹𝐵 𝐴={} 𝐹𝐵𝐵={}

𝐹 𝐴𝐵={}

3

2

Tabla de Reservas

t 0 1 2 3 4

S1 A B A B

S2 A B

S3 B AB A

Latencias Prohibidas

𝐹 𝐴𝐴= {2,3 }

𝐹𝐵 𝐴={} 𝐹𝐵𝐵={}

𝐹 𝐴𝐵={}

1,

2

∄

4

Tabla de Reservas

t 0 1 2 3 4

S1 A B A B

S2 A B

S3 B AB A

Latencias Prohibidas

𝐹 𝐴𝐴= {2,3 }

𝐹𝐵 𝐴={} 𝐹𝐵𝐵={}

𝐹 𝐴𝐵= {1,2,4 }

1,

2

∄

4

Tabla de Reservas

t 0 1 2 3 4

S1 A B A B

S2 A B

S3 B AB A

Latencias Prohibidas

𝐹 𝐴𝐴= {2,3 }

𝐹𝐵 𝐴={} 𝐹𝐵𝐵={}

𝐹 𝐴𝐵= {1,2,4 }

2

2,

∄4

Tabla de Reservas

t 0 1 2 3 4

S1 A B A B

S2 A B

S3 B AB A

Latencias Prohibidas

𝐹 𝐴𝐴= {2,3 }

𝐹𝐵 𝐴= {2,4 } 𝐹𝐵𝐵={}

𝐹 𝐴𝐵= {1,2,4 }

2

2,

∄4

Tabla de Reservas

t 0 1 2 3 4

S1 A B A B

S2 A B

S3 B AB A

Latencias Prohibidas

𝐹 𝐴𝐴= {2,3 }

𝐹𝐵 𝐴= {2,4 } 𝐹𝐵𝐵={}

𝐹 𝐴𝐵= {1,2,4 }

3

2

∄

Tabla de Reservas

t 0 1 2 3 4

S1 A B A B

S2 A B

S3 B AB A

Latencias Prohibidas

𝐹 𝐴𝐴= {2,3 }

𝐹𝐵 𝐴= {2,4 } 𝐹𝐵𝐵= {2,3 }

𝐹 𝐴𝐵= {1,2,4 }

3

2

∄

Latencias Prohibidas

𝐹 𝐴𝐴= {2,3 }

𝐹𝐵 𝐴= {2,4 } 𝐹𝐵𝐵= {2,3 }

𝐹 𝐴𝐵= {1,2,4 }

Vectores de Colisiones Cruzadas

𝑉 𝐴𝐴=(0110)

𝑉 𝐵 𝐴=(1010) 𝑉 𝐵𝐵=(0110)

𝑉 𝐴 𝐵=(1011)4 3 2 1 4 3 2 1

4 3 2 1 4 3 2 1

Vectores de Colisiones Cruzadas

𝑉 𝐴 𝐴=(0110)𝑉 𝐵 𝐴=(1010) 𝑉 𝐵𝐵=(0110)

𝑉 𝐴 𝐵=(1011)

Matrices de Colisión

𝑀 𝐴=(0 1 1 01 0 1 0) 𝑀𝐵=(1 0 1 1

0 1 1 0)

𝑀 𝐴=(0 1 1 01 0 1 0)𝑀𝐵=(1 0 1 1

0 1 1 0)01101010

10110110

𝑀 𝐴=(0 1 1 01 0 1 0)𝑀𝐵=(1 0 1 1

0 1 1 0)01101010

10110110 1010

+

4 3 2 1

4 3 2 1

0101

1010

01111111

01111111

A1

𝑀 𝐴=(0 1 1 01 0 1 0)𝑀𝐵=(1 0 1 1

0 1 1 0)01101010

10110110 1010

+

4 3 2 1

4 3 2 1

00000001010

01101010

01111111

A1

A4

𝑀 𝐴=(0 1 1 01 0 1 0)𝑀𝐵=(1 0 1 1

0 1 1 0)01101010

10110110 1010

+

4 3 2 1

4 3 2 1

00110101011010110111

01111111

A1

A4

10110111

B1

𝑀 𝐴=(0 1 1 01 0 1 0)𝑀𝐵=(1 0 1 1

0 1 1 0)01101010

10110110 1010

+

4 3 2 1

4 3 2 1

00000001011010110111

01111111

A1

A4

10110111

B1B3

𝑀 𝐴=(0 1 1 01 0 1 0)𝑀𝐵=(1 0 1 1

0 1 1 0)01101010

10110110 0110

+

4 3 2 1

4 3 2 1

00010000101001111010

01111111

A1

A4

10110111

B1B3

01111010

A3

𝑀 𝐴=(0 1 1 01 0 1 0)𝑀𝐵=(1 0 1 1

0 1 1 0)01101010

10110110 0110

+

4 3 2 1

4 3 2 1

01010011011011110111

01111111

A1

A4

10110111

B1B3

01111010

A3

11110111

B1

𝑀 𝐴=(0 1 1 01 0 1 0)𝑀𝐵=(1 0 1 1

0 1 1 0)01101010

10110110 0110

+

4 3 2 1

4 3 2 1

00000000011010110110

01111111

A1

A4

10110111

B1B3

01111010

A3

11110111

B1

B4

𝑀 𝐴=(0 1 1 01 0 1 0)𝑀𝐵=(1 0 1 1

0 1 1 0)01101010

10110110 1111

+

4 3 2 1

4 3 2 1

00000000101001101010

01111111

A1

A4

10110111

B1B3

01111010

A3

11110111

B1

B4

A4

𝑀 𝐴=(0 1 1 01 0 1 0)𝑀𝐵=(1 0 1 1

0 1 1 0)01101010

10110110 0111

+

4 3 2 1

4 3 2 1

00010000101001111010

01111111

A1

A4

10110111

B1B3

01111010

A3

11110111

B1

B4

A4

A3

𝑀 𝐴=(0 1 1 01 0 1 0)𝑀𝐵=(1 0 1 1

0 1 1 0)01101010

10110110 0111

+

4 3 2 1

4 3 2 1

00000000011010110110

01111111

A1

A4

10110111

B1B3

01111010

A3

11110111

B1

B4

A4

A3

B4

𝑀 𝐴=(0 1 1 01 0 1 0)𝑀𝐵=(1 0 1 1

0 1 1 0)01101010

10110110 0111

+

4 3 2 1

4 3 2 1

00000000011010110110

01111111

A1

A4

10110111

B1B3

01111010

A3

11110111

B1

B4

A4

A3

B4B4

𝑀 𝐴=(0 1 1 01 0 1 0)𝑀𝐵=(1 0 1 1

0 1 1 0)01101010

10110110 1010

+

4 3 2 1

4 3 2 1

00000000101001101010

01111111

A1

A4

10110111

B1B3

01111010

A3

11110111

B1

B4

A4

A3

B4B4

A4

𝑀 𝐴=(0 1 1 01 0 1 0)𝑀𝐵=(1 0 1 1

0 1 1 0)01101010

10110110 1010

+

4 3 2 1

4 3 2 1

00110101011010110111

01111111

A1

A4

10110111

B1B3

01111010

A3

11110111

B1

B4

A4

A3

B4B4

A4B1

𝑀 𝐴=(0 1 1 01 0 1 0)𝑀𝐵=(1 0 1 1

0 1 1 0)01101010

10110110 1010

+

4 3 2 1

4 3 2 1

00000001011010110111

01111111

A1

A4

10110111

B1B3

01111010

A3

11110111

B1

B4

A4

A3

B4B4

A4B1

B3

𝑀 𝐴=(0 1 1 01 0 1 0)𝑀𝐵=(1 0 1 1

0 1 1 0)01101010

10110110

+

4 3 2 1

4 3 2 1

00000000101001101010

01111111

A1

A4

10110111

B1B3

01111010

A3

11110111

B1

B4

A4

A3

B4B4

A4B1

B3

+

00000000011010110111

A5+ B5+

01101010

10110110

01111111

A1

A4

10110111

B1B3

01111010

A3

11110111

B1

B4

A4

A3

B4B4

A4B1

B3

A5+ B5+

Ciclos Avariciosos

01101010

10110110

01111111

A1

A4

10110111

B1B3

01111010

A3

11110111

B1

B4

A4

A3

B4B4

A4B1

B3

A5+ B5+

Ciclos Avariciosos

01101010

10110110

01111111

A1

A4

10110111

B1B3

01111010

A3

11110111

B1

B4

A4

A3

B4B4

A4B1

B3

A5+ B5+

Ciclos Avariciosos

01101010

10110110

01111111

A1

A4

10110111

B1B3

01111010

A3

11110111

B1

B4

A4

A3

B4B4

A4B1

B3

A5+ B5+

Ciclos Avariciosos

01101010

10110110

01111111

A1

A4

10110111

B1B3

01111010

A3

11110111

B1

B4

A4

A3

B4B4

A4B1

B3

A5+ B5+

Ciclos Avariciosos

01101010

10110110

01111111

A1

A4

10110111

B1B3

01111010

A3

11110111

B1

B4

A4

A3

B4B4

A4B1

B3

A5+ B5+

Ciclos Avariciosos

01101010

10110110

01111111

A1

A4

10110111

B1B3

01111010

A3

11110111

B1

B4

A4

A3

B4B4

A4B1

B3

A5+ B5+

Ciclos Avariciosos

01101010

10110110

01111111

A1

A4

10110111

B1B3

01111010

A3

11110111

B1

B4

A4

A3

B4B4

A4B1

B3

A5+ B5+

Ciclos Avariciosos

Tabla de Reservas

t 0 1 2 3

S1 AC BC

S2 ABC A A

S3 B C

Latencias Prohibidas

𝐹 𝐴𝐴={}

𝐹𝐵 𝐴={}

𝐹𝐶 𝐴={}

𝐹 𝐴𝐵={}

𝐹𝐵𝐵={}

𝐹𝐶𝐵={}

𝐹 𝐴𝐶={}

𝐹𝐵𝐶={}

𝐹𝐶𝐶={}