6、低功耗容错近似全加器设计与光通信系统性能研究

低功耗容错近似全加器设计与光通信系统性能研究

低功耗容错近似全加器设计

在许多科学和工程问题中，并不需要精确的计算。在纳米技术等新兴技术领域，数字电路起着至关重要的作用。为了有效降低功耗、延迟和面积，近似计算的概念应运而生。

1. 近似计算的必要性
   • 对于数字电路的算术运算，近似计算比精确计算更容易实现。
   • 多媒体容易被人类干扰，人类感知对高频变化不敏感，近似或次优结果也能满足需求。
   • 近似算术电路是容错应用的一个重要选择，可以在一定程度上牺牲精度来维持其他电路指标，如面积、延迟和功耗。

2. 加法器的重要性

   • 加法是电路设计中的基本操作，是逻辑电路的关键组成部分。
   • 算术电路的延迟和功耗会影响其性能，任何算术电路都可以用加法器实现。
   • 通过近似理论，对加法器的电路设计进行忽略或修改，可以有效降低数字电路的功耗、面积和延迟。

3. 常见近似加法器介绍

   • 下部或部分近似加法器（LOA） ：文献中详细介绍了几种顺序加法器，并讨论了近似加法器、下部或部分加法器（LOA）和概率全加器（PFA）。从平均误差距离（MED）来看，概率全加器（PFA）在门错误率方面比 LOA 略有优势，但在可靠性 - 面积权衡方面，由于使用了近似逻辑，LOA