FPGA 기반 시스템을 위한 효율적인 근사 Radix-8 부스 곱셈기

• 영문명: Efficient Approximate Radix-8 Booth Multiplier for FPGA-Based Systems
• 발행기관: 한국전자통신학회
• 저자명: 박가은(Ga-Eun Park) 박원종(Won-Jong Park) 김대익(Dae-Ik Kim)
• 간행물 정보: 『한국전자통신학회 논문지』제20권 제4호, 799~806쪽, 전체 8쪽
• 주제분류: 공학 > 전자/정보통신공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.08.31

국문 초록

본 논문에서는 FPGA 기반 시스템에 최적화된 효율적인 근사 Radix-8 부스 곱셈기인 AxBM2_mod를 제안한다. 제안된 AxBM2_mod는 기존 AxBM2의 근사 부스 인코더를 개선하여 연산 정확도를 향상시켰다. 특히, 입력값이 '0000' 또는 '1111'인 경우 인코더 출력이 정확한 0이 되도록 보정한 것이 핵심 개선사항이다. 본 설계는 오차 보상기법과 9비트 LSB 절단을 적용하며, FPGA의 LUT 구조에 효과적으로 매핑되도록 최적화되었다. 실험 결과, 제안된 AxBM2_mod는 AxBM1 및 AxBM2보다 우수한 정확도를 보였으며, 이는 인코더의 4-입력 기준 오차 거리를 6에서 4로 감소시켰기 때문이다. Xilinx Kintex-7 FPGA에서의 하드웨어 평가 결과, AxBM2와 유사한 면적 및 전력 소모를 유지하면서도 전력-지연 곱(PDP)을 3% 향상시킨 것으로 나타났다.

영문 초록

This paper proposes an efficient approximate Radix-8 Booth multiplier, AxBM2_mod, optimized for FPGA-based systems. The proposed AxBM2_mod enhances the computational accuracy of the previous AxBM2 multiplier by improving its approximate Booth encoder. A key improvement ensures that the encoder output matches the exact zero result for inputs '0000' and '1111'. The design incorporates error compensation techniques and 9-bit LSB truncation, optimized for efficient FPGA LUT mapping. Experimental results show that the proposed AxBM2_mod outperforms AxBM1 and AxBM2 in accuracy, reducing the encoder's 4-input error distance from 6 to 4. Hardware evaluation on a Xilinx Kintex-7 FPGA demonstrates that AxBM2_mod achieves similar area and power consumption to AxBM2, while improving the power-delay product (PDP) by 3%.

목차

Ⅰ. 서 론

Ⅱ. 기존 연구

Ⅲ. 제안한 근사 Radix-8 부스 곱셈기

Ⅳ. 실험 결과 및 분석

Ⅴ. 결론

References

키워드

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