LIP6 2004/006
- Thèse
Architectures matérielles pour l'arithmétique stochastique discrète - R. Chotin-Avot
- 168 pages - 06/06/2003- document en - http://www.lip6.fr/lip6/reports/2004/lip6.2004.006.pdf - 1,808 Ko
- Contact : Roselyne.Avot (at) nulllip6.fr
- Ancien Thème : ASIM
- Mots clés : Méthode CESTAC, arithmétique stochastique, arithmétique à virgule flottante, estimation de la précision, contrôle de la précision, système sur puce, accélérateur de calcul, adéquation algorithme architecture VLSI.
- Directeur de la publication : Francois.Dromard (at) nulllip6.fr
L'utilisation de l'arithmétique à virgule flottante dans le calcul scientifique pose des problèmes de précision. En effet, les nombres réels n'étant pas tous représentables en virgule flottante, certains vont devoir être approchés. L'arithmétique stochastique discrète permet d'estimer et de contrôler les arrondis de calcul. L'utilisation logicielle de cette arithmétique est très coûteuse en temps de calcul. Le but de cette thèse est donc de proposer une architecture matérielle permettant de réduire ce coût. Dans un premier temps nous avons réalisé en matériel les fonctionnalités, spécifiques à l'arithmétique stochastique discrète, que sont l'arrondi aléatoire, le calcul du nombre de chiffres significatifs, la détection des zéros informatiques et le contrôle des opérations de comparaison. Cette arithmétique s'appuyant sur l'arithmétique à virgule flottante, il a falludans un deuxième temps développer une unité de calcul sur des nombres à virgule flottante. A cette unité a été ajouté le matériel nécessaire au contrôle et à l'estimation des arrondis de calcul. Ainsi une unité de calcul en virgule flottante effectuant les opérations d'addition, soustraction, multiplication, division, comparaison et conversions, avec estimation et contrôle des arrondis de calcul, a été réalisée jusqu'au dessin des masques physiques. Enfin nous avons intégré cette unité au sein d'un système sur puce afin de pouvoir l'utiliser en exécutant des programmes réels et de pouvoir ainsi comparer les performances avec le logiciel.